Gledić: Neobičan svijet asteroida

Piše: Vojislav Gledić

Relativno mali asteroid prečnika 1,6 kilometara proletjeće danas, 29. aprila blizu Zemlje, kako javljaju svjetske informativne agencije. Međutim, asteroid ne predstavlja opasnost po našu planetu jer ne postoji mogućnost direktnog „susreta“; ili sudara njega i Zemlje zato što se ne podudaraju mjesto i vrijeme na njihovim putanjama oko Sunca.

Da bi, naime, došlo do ,“bliskog susreta“ njihove orbite se moraju presijecati (ukrštati) i ta tijela se moraju istovremeno naći u blizini presječne tačke. Zvanični naziv ovog asteroida je 1998 OR2 i njegova najmanja udaljenost od Zemlje iznosi oko 6,2 miliona kilometara, što je preko 16 puta više od udaljenosti Zemlje od Mjeseca (čije je prosječno rastojanje nešto iznad 384 hiljade kilometara).

Ovaj neobični bliski „susret“ ; Zemlje i jednog asteroida naučnici pomno posmatraju i proučavaju, kako bi prikupljena saznanja iskoristili da bi bolje razumeli njegovu orbitu, kao i za detaljnija proučavanja sastava ovog malog tijela Sunčevog sistema.

Treba, ipak, napomenuti da je rastojanje između Zemlje i navedenog asteroida relativno malo (u kosmičkim razmjerama). za tako neobičan objekat, što naučnicima omogućava da pouzdanije prate slična nebeska tijela.
Ovo je potrebno utoliko prije raditi zbog velike potencijalne opasnosti da se neko od njih
može ustremiti direktno prema Zemlji što bi izazvalo katastrofalne posledice.

Pored navedenog asteroida, američka agencija NASA je, u svom nedavnom saopštenju, navela još dva asteroida, u obliku velikih kosmičkih gromada, koji će u maju takođe da prođu relativno blizu Zemlje, pri čemu oba pripadaju grupi Apolona. Prvi od njih jeste glomazniji i proći će na dosta bliskom odstojanju, a nailazi već početkom maja. Procenjuje se da je taj asteroid, sa oznakom (PHA) 2009 XO, veličine fudbalskog terena i da putuje brzinom od 45.720 kilometara na sat.

Njegova orbita ukršta se sa Zemljinom putanjom okretanja oko Sunca svakih 926 dana, ali ova dva tijela, srećom, ne mogu se naći u isto vrijeme na istom mjestu. Ovaj kosmički objekat trebalo bi da prođe pored naše planete na udaljenosti od oko 3,3 miliona kilometara.

Ubrzo nakon prolaska navedenog asteroida, samo dvije nedjelje kasnije, dolazi novi planetoid 136795 (1997 BQ) prečnika preko 800 metara, dakle, veličine Burdž Kalife, najveće zgrade na svijetu (visoke oko 830 metara), U pitanju je takođe asteroid klase Apolona koji se oko Sunca obrće relativno brzo, jer mu jedno vrijeme obilaska traje 844 dana. Putuje brzinom od 42.048 kilometara na sat, a 21. maja se očekuje da će se naći na najmanjoj udaljenosti od Zemlje – na oko 6,2 miliona kilometara.

Asteroidi ili planetoidi su hladna nebeska tijela koja kruže oko Sunca, a pretežno su skoncentrisana u području od 2,2 do 3,5 astronomskih jedinica (koja predstavlja udaljenost Zemlje od Sunca i iznosi oko 150 miliona kilometara). Izvan tog asteroidnog pojasa ili prstena nalazi se samo nekoliko procenata staza asteroida. Prosječna nagnutost staza  u odnosu na ekliptiku (ravan u kojoj leži Zemljina orbita) manja je od 10 uglovnih stepeni, a za većinu
planetoida manja je od 16°, što znači su ti  nagibi  veći su nego kod planeta.

Treba imati u vidu činjenicu da su velike planete, zbog svoje gravitacione sile, u stanju da znatno poremete ustaljene putanje asteroida. Inače, ova nebeska tijela su relativno malih dimenzija, manja u prečniku od 1.000 kilometara. Svega petnaestak njih ima u prečniku više od 250 km. Do sada ih je otkriveno preko 80 hiljada, a oko 11.000 ih je dobilo registrovana imena – redni broj i zvanično prihvaćeni naziv. Procjenjuje se da bi ih u našem sistemu moglo biti nekoliko desetina miliona.

Otkriveno je da asteroidi mogu imati sopstvene mjesece od kada je u orbiti oko asteroida 243 Ida pronađen njegov satelit nazvan Daktil. Posebno značajnu grupu malih nebeskih tijela u Sunčevom sistemu predstavljaju asteroidi iz grupe Apolona Oni su tako nazvani po glavnom predstavniku grupe, po 1862. Apolonu, kojeg je otkrio njemački astronom Karl Reinmut  1930. godine. Ovi asteroidi su karakteristični po tome što se mogu približiti dosta blizu Zemlji. Njihove eliptičke putanje sijeku Zemljinu orbitu zato što su im najveće udaljenosti od Sunca (afeli) veće, a najmanje udaljenosti od Sunca (periheji) manje od razdaljine naše planete.

Stoga dolazi do presjeka (ukrštanja) orbita ovih nebeskih tijela što uslovljava njihovo periodično približavanje i čak potencijalnu opasnost od njihovog direktnog sudara. Inače, do decembra 2018. godine broj poznatih asteroida iz grupe Apolona iznosio 10.485, što ovu klasu čini najvećim skupom takvih objekata.  Od navedenog broja njih 1.648 su identifikovani i registrovani kao potencijalno opasna nebeska tijela po bezbjednost Zemlje. Stoga im se posvećuje posebna pažnja .

Zanimljivo i korisno je ovdje dati istorijski pregled otkrića, kao i iznijeti neke druge pojedinosti o ovim neobičnim nebeskim objektima. Slavni njemački naučnik Johan Kepler (1571-1630) je, pored ostalog, zapazio da je rastojanje između Jupitera i Marsa isuviše veliko i da se u toj praznini vjerovatno nalazi jedna planeta na koju bi trebalo obratiti pažnju.

Ovu svoju neobično pretpostavku Kepler je iznio 1596. godine, da bi se astronomi time pozabavili tek u drugoj polovini XVIII vijeka. Na to ih je navelo jedno neobično pravilo danas poznato pod imenom Ticijus-Bodeovo pravilo.

Njemački matematičar i fizičar Johan Ticijus (1729-1796) je 1766. g. objavio pravilo koje je takođe ukazivalo na mogućnost postojanja nebeskog tijela između Marsa i Jupitera. Ticijusovo pravilo izazvalo je interesovanje mnogih astronoma i matematičari pa su neki pokušali da ga dopune i prilagode nekim uočenim (opservativnim) činjenicama.

U tom pogledu najznačajnija dopuna je potekla od njemačkog astronoma Johana Bodea (1747-1826) koji je 1772. godine pokazao kako se lako, pregledno i jednostavno navedeno pravilo može prikazati u obliku geometrijske progresije. Na preporuku francuskog astronoma Žeroma Lalanda (1732-1807) godine 1796. dva istaknuta njemačka astronoma baron Franc Cah (1754-1832) i Johan Šreter (1745-1816) okupili su jednu grupu od 24 agilna istraživača septembra 1800. godine da počnu stalno i pažljivo motriti ne bi li otkrili tijelo koje se trebalo nalaziti na mjestu na koje je ukazivalo Ticijus-Bodeovo pravilo.

Traganje je počelo veoma detaljno tako što je čitavo područje zodijaka bilo podijeljeno na 24 odsječka koja su tačno određeni astronomi preuzeli da posmatraju. Franc Cah je čak izračunao putanju  planete što je još više podstaklo istraživački rad. Ali nijedan od angažovanih astronoma nije imao uspjeha u tom neobičnom poduhvatu. Sreća je bila naklonjena italijanskom fratru i astronomu Đuzepeu Pjaciju (1746-1826) koji je sasvim slučajno otkrio prvu malu planetu poznatu pod imenom asteroid ili planetoid.

Pjaci je bio član teatinskog reda, predavao je matematiku, ali je 1790. postao prvi direktor Opservatorije u Palermu (na Siciliji). Pjaci je 1. Januara 1801. godine posmatrao jednu zvijezdu u sazvežđu Bika u čijoj blizini je zapazio sitnu zvijezdu 8. prividne veličine koja se nije nalazila u postojećim zvjezdanim katalozima.

Kada je naredne noći osmotrio neobičnu zvijezdu, zapazio je da se ona malo pomjerila što je bio jasan dokaz da se radi o tijelu koje je pripadalo Sunčevom sistemu. U početku je pomislio da je riječ o kometi, pa je nastavio da je prati narednih dana sve do 11. februara kada je prestao sa praćenjem jer se bio prehladio što ga je onemogućilo da obavlja svoj posmatrački rad.

Kada je ozdravio i potražio navedeno djelo, njega nigdje nije bilo na naznačenoj oblasti neba. .Uzalud su bili svi njegovi pokušaji da ga nađe, ali je svoje rezultate posmatranja objavio To je izazvalo veliko interesovanje u stručnoj javnosti, a posebno mladog i genijalnog matematičara Karla Fidriha Gausa (1777-1855) koji je veoma brzo uspio da iznađe originalnu matemazočku meodu za određivanje putanja planeta iz tri nezavisna posmatranja. Gaus je ukazao na mjesto gdje će se planeta naći u sledećoj opoziciji, pa je tijelo ponovo našao Cah 31. decembra 1801, a potom ga posmatrao Hajnrih Vilhelm Olbers (1732-1840) između 1. i 8. januara 1802. godine. Pokazalo se da se tijelo nalazilo na udaljenosgi koje je predviđeno Ticijus-Bodeovim pravilom, a zatim je dobilo ime Cerera (Ceres), ime boginje zemljoradnje na Sicilije.

Tokom svoga posmatranja Cerere Olbars je 28. marta 1802. godine zapazio u sazvježđu Djevica zvijezdu sedme veličine za koju je, nakon četiri dana, ustanovio da se takođe radi o maloj planeti. Gaus joj je odredio elemente putanje i ona je dobila ime Palada (Palas), da bi njemački astronom Karl Ludvig Harding (1765-1834), dvije godine kasnije, odnosno 1. septembra 1804, otkrio treću malu planetu po imenu Junona.

Poslije toga, četvrti asteroid je otkrio 29. marta
1807. godine Olbers koji mu je dao naziv Vesta. Nakon navedenih otkrića, veliki broj astronoma se zainteresovao za tu oblast istraživanja. Svim otkrivenim malim planetama Gaus je odredio putanje, ali nije bilo novih otkrića punih 40 narednih godina. Tek je 1845. godine njemački astronom amater Karl Henke (1793-1866), inače poštar po zanimanju, nakon 15-godišnjeg upornog posmatračkog rada, otkrio petu malu planetu koja je dobila ime Astrea. Od 1850. nije
prošla ni jedna godina a da nije otkrivena neka nova mala planeta, tako da ih je krajem XIX vijeka već bilo poznato 450, pri čemu se gotovo sva ta tijela nalaze u oblasti između Marsove i Jupiterove putanje sa periodom obrtanja oko Sunca između 4 i 5 godina.

Kada je, u drugoj polovini XIX vijeka, počela sve veća i sistematskija primjena fotografije u astronomiji, to se posebno plodotvorno odrazilo na otkrivanje asteroida. Umjesto da se mjesecima i godinama stalno i uporno vrši neposredno posmatranje neba u oblastima gdje bi se mogla uočiti nova mala planeta, sada je bilo dovoljno da se usmjeri astronomski durbin ili teleskop na kome je bio montiran fotografski aparat, odnosno pogodna fotografska ploča. Ona ima sposobnost da sakuplja (apsorbuje) vidljivu svjetlost nakon duže ekspozicije. Stoga poslije nekoliko sati eksponiranja, kada je teleskop usmjeren na određenu oblast, onda se na poleđini zvjezdanog neba mogu lako zapaziti kraće svijetle linije koje predstavljaju zapravo putanje asteroida.

Na taj način su astronomi otkrili veliki broj ovih malih nebeskih tijela. U tom pogledu treba izdvojiti rad njemačkog astronoma Maksa Volfa (1863-1932) koji je krajem XIX vijeka otkrio veliki broj ovih nebeskih tijela pionirskom primjenom fotografske metode.

Godine 1898. astronom iz Kopenhagena Karl Vit je otkrio planetoid Eros koji se Zemlji može približiti na 24 miliona kilometara. Otkriće Erosa (asteroid sa rednim bojem 433), a kasnije i nekih drugih asteroida koji se mogu približiti našoj planeta, predstavljalo je značajan napredak u boljem upoznavanju sastava Sunčevog sistema. Eros ima period obrtanja oko Sunca 1,76 godina. Njegovo otkriće je pokazalo da se pojedini planetoidi mogu približiti našoj Zemlji i eventualno, bilo direktno ili Zemljinom gravitacijom privučeni, udariti i izazvati ozbiljne, a možda i katastrofalne posledice. Eros je poslužio astronomima, u prvoj polovini XX vijeka, da se na osnovu određivanje njegove putanje izračuna i udaljenost Zemlje od Sunca što je od fundamentalnog značaja jer je ta udaljenost (nazvana astronomska jedinica) osnova za sva ostala mjerenja u čitavoj vasioni. Posebno su u tom smislu bila organizovana mjerenja Erosove paralakse 1931, ali i 1975. godine. U tom smisslu je takođe zanimljiv i asteroid Hermes koji se Zemlji može približiti na oko 780 hiljada kilometara, a to je samo dvostruko veća razdaljina do našeg prirodnog satelita Mjeseca.

Sa stanovišta bližeg i detaljnijeg upoznavanja asteroda, još dok su ova nebeska tijela posmatrana isključivo sa Zemlja, veoma interesantan planetoid jeste i Ikar (Ikarus), kojega je 1949. godine otkrio američki astronom Valter Bade (1893-1960). Ovaj objekat ima izvanredno izduženu putanju sa periodom obilaska 1,12 godina. Ovaj asterod se može približiti Suncu na 28 miliona kilometara, što znači da mu je perihej unutar Merkurove putanje, ali mu se najudaljenijoj poziciji od Sunca (afel) nalazi na rastojanju od 295 miliona kilometara. Iz toga proizilazi da mu je afel dalji od Marsove putanje. Inače, vrijeme za koje se Ikar ,,premjesti“ iz afela u perihej iznosi oko 200 dana. Takvoj klasi asteroida pripada i Hildalgo, planetoid sa rednim brojem 944, koji kruži oko Sunca takođe po veoma izduženoj putanji koja ga dovodi skoro do Saturnove kosmičke staze. Otkrio ga je V. Bade 1920. Godine. Inače, vrijeme njegovog ophoda oko Sunca iznosi blizu 30 godina.

Jedna grupa malih planeta se naziva Trojanci zbog toga što su dobili imena slavnih junaka poznatih iz Hometovog spjeva Ilijada (Ahil, Hektor, Patrokle, Nestor, Prijam, Agamnenon, Odisej, Diomed itd.). Još je slavni francuski naučnik Žozef-Luj Lagranž (1736-1813), rješevajući problem triju tijela, pokazao da postoji jedno konačno rješenje kada se tijela nađu u posebnoj poziciji. Ako se tijela nađu tako da njihovi položaji obrazuju jednakostranični trougao (dakle, sa uglovima od 60 stepeni), ova tijela će nastaviti da se kreću tako da ne mijenjaju svoj položaj ili, pak, da polako osciluju oko vrhova trougla. To zapravo znači da će takav jednakostranični trougao ostati stabilan bez obzira na sva sopstvena kretanja datih tijela.

Dvije grupe Trojanaca sa Jupiterom obrazuju upravo figuru na koju je Lagranž ukazao. Inače, Jupiter se okrene oko Sunca za 12 godina, a njegova udaljenost iznosi 5,2 astronomske jedinice. Ovo, naravno, važi i za Trojace koji su takođe udaljeni od Sunca oko 770 miliona kilometara.
Lagranž je, inače, problem o kome je ovdje riječ riješio 1772. godine, a tek kasnije su, postepeno, otkrivani pojedinačni članovi te neobične grupe asteroida.

Da navedemo na kraju ovog istorijskog pregleda podatak da je prvi asteroiod koji je snimljen iz neposredne kosmičke blizine bio planetoid Ida kojeg je otkrio austrijski astronom Johan Paliza 29. septembra 1884. g. Snimljen je sa letilice Galilej koja je prošla blizu tog asteroida 1993. godine, na udaljenosti od 11 000 kilometara. Prosječna udaljenost od Sunca Ide je 428 miliona kilometara, a vrijeme obilaska po putanji iznosi 4,84 godine. U naše vrijeme se asteroida ispituju iz neposredne blizine pomoću odgovarajućih kosmičkih letilica. Ovdje ćemo se zadržati samo na jednom takvom istraživanju. Četrnaestog februara
2000. letilica Near (koja je u martu 2000. preimenovana u Near Šumejker) ušla je u orbitu planetoida Eros, da bi se nakon 363 dana spustila na to malo nebesko tijelo. Sa njega je poslato 160 hiljada snimaka. Inače, Eros je tijelo nepravilnog, duguljastog oblika dužine 31 kiolometar, a udaljeno od Sunca 218 miliona klometra; vrijeme obrtanja oko Sunca iznsi 1,76 godina, a oko sopstvene ose 5,27 sati.

Starost Erosa se procenjuje na preko dvije milijarde godinam, predstavlja kompaktno nebesko tijelo, čija je gustina približno ista kao i gustina Zemlje. Pored relativno glatkih predjela, koji se nalaze na površini Erosa, ima i nekoliko manjih i većih izbočina, koje imaju oko 15 metara u prečniku. Ovo nebesko tijelo, kao i mnoga druga slična njemu, često se sudaralo sa okolnim asteroidima što je ostavljalo vidljive tragove u obliku stijena i sitne prašine. Ovaj planetoid je ,inače, bogat silikatima, a posjeduje i veliki albedo, odnosno dobro reflektuje
svjetlost koja na njega pada sa Sunca.

Da postoji realna opasnost od ,,bliskog susreta Zemlje i meteorita većih dimenzija pokazuju
neki sačuvani tragovi. Naime, mjesta na koja su pali okolni nebeski objekti, predstavljaju obilježja u vidu velikih kratera ili lijevkova. Najpoznatiji krater, nastao padom nebeskog ,,projektila“ odnosno sideritne stijene koja se obrušila, prije oko 10 000 godina, jeste onaj u Arizoni u Đavoljem kanjonu, koji ima pečnik od 1 200 metara.

Mnogobrojni sitni meteorski slojevi su nađeni svuda naokolo što zaista dokazuje kosmičko porijeklo neobičnog udubljenja u navedenom kanjonu. Krater nešto manjeg prečnika, od oko 900 metara, nalazi se u Vučjem potoku u Australiji. Sačuvani meteorit, koji je pao kod Grutfonena u jugozapadnoj Africi, nađen je 1931. godine. Ima težinu od oko 67 tona, mada se smatra da je prilikom ulaska u Zemljinu amosferu bio težak preko 90 tona. On je pao još u praistorijsko doba, ali nije izdubio krater zbog posebnog ugla padanja prema Zemljinoj površini. U njujorškom Hajden planetarijumu nalazi se meteorit težak 36 tona kojega je otkrio na Grenlandu poznati polarni istraživač Robert Piri (1856-1920).

Čuven je tunguski meteorit koji je pao  30. juna  1908. godine u jutarnjim satima iznad šumskog područja u udaljenom dijelu istočnog Sibira. Meteorit je pao u sibirskoj tajgi, u Tunguziji na prostoru između velikih rijeka Jeniseja i Lene. u blizini rijeke Podkamena Tunguska. Eksplozija je izazvala potpunu pustoš u okolini. Veliki vazdušni pritisak izazvan brzim kretanjem meteorita, ostavio je teške posledice, između ostalog, i obaranjem drveća na prostoru preko 25 kiolometara poluprečnika oko mjesta pada. Sa zemljom je sravljeno preko 2 150 kvadratnih kilometara tajgi. Iako se pad desio u slabo naseljenom području, nekoliko očevidaca je opisalo pojavu velike vatrene kugle na nebu sjajnih poput  Sunca.

Sama eksplozija se čula do 1 000 km od epicentra, a seizmički talasi dva puta su opasali Zemljinu kuglu i bili registrovani seizmografima širom planete. Šumski pokrivač je gorio dva dana. Šuma je u centralnom području na 1 000 km² oko eksplozije prosto spaljena, a čak i do
50 km od epicentra,  drveće je bilo oboreno udarnim talasom. Prašina nastala ovim događajem je prekrila okolinu i bila atmosferskim strujanjima raznijeta oko cijelog svijeta i izazivala neobične prizore zalaske Sunca. Smatra se da je eksploziju izazvao kameni meteorit prečnika oko 50 m, koji se raspao i sagorio na visini od oko 8 km iznad površine. Energija eksplozije se procenjuje da je bila 10-15 megatona TNT , što je oko hiljadu puta više od eksplozije bombe bačene na Hirošimu, pri čemu takva eksplozija može da napravi veliku pustoš na širem području.

I na teritoriji Srbije su padali mnogi meteoriti i ostavili tragove koji se čuvaju u geološko- minerološkim zbirkama. Na području Sokobanje pao je 13. oktobra 1877. godine meteotiot čiji pad je proučavao slavni naučnik Josif Pančić (1814-1888) koji je našao mnogo komada (najveći komad je ima veličinu od 25 centimetra) i odnio ih u Beograd. Ostaci tog metorita mogu se sada vidjeti u Prirodnjačkom muzeju u Beogradu. Dvanaest godina kasnije, odnosno 19. oktobra 1889.
godine, pao je meteorit na području planine Jelice kod Čačka.

Sručio se i razasuo po površini od oko 40 kvadratnih kilometara, pri čemu je prvobitni kompaktni komad bio rascijepljen na tridesetak odlomaka.

Najveći primjerak tog meteorita ima težinu od 8,5 kilograma. Godine 1947. na teritoriji Srbije nađen je meteotrit prečnika preko 40 centimetara i težine
preko 100 kilograma. Hemijska analiza je nedvsmisleno utvrdila kosmičko porijeklo tog tijela koje je nazvano ,,dimitrigradsko gvožđe“.

I konačno 12. novembra 1910. godine na sredokraći Grdelice i Vladičinog Hana padali su sitni meteoriti, jedva vidljivi djelovi jednog povećeg metetrita čiji je ukupni prečnik iznosio preko jednog metra. Nažalost, nisu nađeni djelovi ovog nebeskog ,,uljeza“  upravo zbog činjenice da se raspao na ogroman broj veoma sitnih parčadi koje je bilo nemoguće naći na širokom i dosta nepristupačnom terenu. I na kraju ovog našeg popularnog rada da navedemo još jedan zanimljiv podatak. Petnaestog februara 2013. godine pao je kosmički objekat kod grada Čeljabinska Prilikom pada  izazvao je snažnu eksploziju iznad samog Čeljabinska, grada koji se nalazi  na južnom dijelu Urala, u Rusiji.

Procijenjeno je da je ovaj nebeski ,,projektil“, prilikom snažnog obrušavanja, povrijedio najmanje 1.500 ljudi.

Povrede su najvećim dijelom nastale od razletjelih parčadi stakala sa razbijenih prozora. I ovaj asteroid pripadao je grupi Apolona, dakle grupaciji malih planetoida koji se kreću u blizini naše planete.