Расми 1. Андозаи ҷирмҳои хурди Системаи офтобӣ

  Ҳар як ҷирми хурд дар вақти ҳаракати худ дар фазои Кайҳон ба Замин наздик шуда, ба он метавонад, афтад. Албатта, афтидани чанги кайҳонӣ, яъне заррачаҳо аз субмикрон то андозаи субмиллиметрӣ ба Замин ягон таҳдиди ҳақиқӣ намеоваранд ва умуман ба сайёраи мо таъсири калон намерасонанд. Сарфи назар аз он ки дар матбуот дар бораи «вазнин шудан» - и сайёраи мо зуд-зуд хабар дода мешавад. Афзоиши массаи он аз сабаби аз Кайҳон афтидани моддаҳо дар айни замон ночиз аст. Баҳисобгирии воридшавии моддаҳои метеорӣ дар ҳудуди 10-300 ҳазор тонна дар як сол (зиёда аз як миллион сол радиуси Замин ба ҳисоби миёна танҳо тақрибан 1 мм меафзояд!) аст.

  Ҷирмҳои калонтар - метеороидҳо (андоза то ~ 30 м) дар бархӯрд бо Замин ҳамчун метеорҳо ва болидҳо дар атмосфера зоҳир мешаванд. Баъзе метеороидҳо то сатҳи Замин омада мерасанд, ки дар он ҷо ҳамчун метеоритҳо пайдо мешаванд. Хавфи афтидани метеоритҳо ба Замин барои аҳолӣ ночиз аст, зеро бархурди бевоситаи метеорит ба одам ниҳоят кам ба амал меояд ва хисороти афтидани метеорит ба Замин дар муқоиса хеле ночиз аст. Ҳамин тавр, на микрозаррачаҳо (чангӣ кайҳонӣ) ва на метеороидҳои калон ҳангоми ба Замин афтодан ба тамаддуни башар хавфи чиддӣ надоранд. Хавфи воқеӣ ба инсоният бархӯрди хатарнок бо астероидҳо (андозааш зиёда аз 30 м) ва кометаҳо (андозааш аз ~ 3 км ва бештар аз он) мебошад. Маҳз ҳамин таҳдид маънои мафҳуми хатари кометаву астероидҳоро ташкил медиҳад. Дар ҷадвали 1 натиҷаҳои эҳтимолии бархурдани ҷирмҳои хурди Системаи офтобиро бо Замин нишон медиҳад.

Ҷадвали 1

Натиҷаи бархӯрди ҷирмҳои хурд бо Замин

  Астероид ин як сайёраи хурдест, ки дар атрофи Офтоб бо мадори эллиптикӣ ҳаракат мекунад ва аз ҳашт сайёраи бузурги Системаи офтобӣ бо андозаи хурдаш фарқ мекунад. Калонтарин астероидҳо дорои диаметри Серера - 770 км, Паллас - 490 км, Веста - 420 км, Юно - 200 км мебошанд. Шумораи умумии астероидҳое, ки бо воситаҳои техникии ҳозиразамон мушоҳида карда шудаанд, қариб 100 ҳазорро ташкил медиҳанд. Аксари астероидҳо дар байни мадорҳои Миррих ва Муштарӣ ҷойгиранд. Онҳо шакли номунтазам доранд ва даври гардиши онҳо дар атрофи меҳварҳои худ аз 2 то 17 соатро ташкил медиҳад. Ҳаракати астероидҳо дар атрофи Офтоб дар ҳамон самт бо ҳаракати сайёраҳои калон ба амал меояд, вале эксентриситет ва моилии мадори онҳо ба ҳисоби миёна хеле калонтар аст. Аз рӯи сохти худ астероидҳо се намуд мешаванд: оҳанӣ, асосан аз хӯлаи оҳану никел бо омехтаи ками моддаҳои дигар; сангӣ – оҳанӣ, ки ба хисоби миёна 50 фоизи оҳану никел ва 50 фоизи маъданҳои силикатӣ; сангӣ, ки асосан аз силикат бо омехтаи охану никел иборат аст. Ба шумораи зиёди астероидҳо, эҳтимолияти бархӯрди онҳо бо ҳамдигар нисбатан баланд аст. Бархӯрди астероидҳои нав, метеороидҳо ва чанги кайҳониро ба вуҷуд меоранд ва нобуд шудани астероидҳо низ мушоҳида мешаванд. Бархӯрди астероидҳо бо Замин низ имконпазир аст.

Сабаби ин ноустуворӣ ҳаракати астероидҳо мебошад, зеро ҳаракати онҳо дар чунин минтақаи фазои гирду атрофи Офтоб ба амал меояд, ки он дар фосилаи дуру дароз устувор буда наметавонад. Дар зери таъсири сайёраҳо мадори астероидҳо доимо тағйир меёбанд, ки дар натиҷа мадори онҳо давра ба давра бо мадори Миррих, Замин ва дигар сайёраҳо бурида мешавад. Ҳангоми буриши мадорҳо хавфи ҳақиқии бархурд ё наздик шудани астероид ба сайёраҳо ба амал меояд.

Дар айни замон тақрибан 7000 астероидҳои ба Замин наздикшаванда кашф карда шудаанд, ки тақрибан 800-тои онҳо андозаашон аз 1 км зиёд аст. Ба астероидҳои эҳтимолан хатарнок ҷирмҳое дохил мешаванд, ки ба мадори Замин ба масофаи такрибан 7,5 миллион километр наздик мешаванд.

Кометаҳо яке аз ҷирми хурди Системаи офтобӣ буда гоҳ-гоҳ дар осмон дар шакли ҷирми туманнок нисбат ба ситораҳо ҳаракаткунанда мушоҳида мешавад. Андозаи кометахо дар аксар маврид аз 50 киллометр зиёд нест, балки ба садхо километр мерасад. Масалан, диаметри кометаи Хирон тақрибан 150 километр аст.

Дар вақти ҳаракат дар атрофи Офтоб сохторҳои зерини кометаҳо фарқ карда мешаванд: кома, ки бо газу чанг атрофи ҳастаро иҳота кардааст; думи газе, ки ба самти муқобили Офтоб нигаронида шудааст; Яке аз  хусусиятҳои фарқкунандаи дигари комета инҳоянд:

- кометаҳо бо мадорҳои эллиптикии тӯлкашида шуда (наздик ба парабола) ҳаракат мекунанд, ки дар натиҷа онҳо аксар вақт ба сайёраҳо наздик шуда ҳатто бармехӯранд. Мисоли ин дар соли 1994 бархӯрди комета Шюмейкер-Леви бо Муштарӣ мебошад. Ҳисобҳо нишон доданд, ки пеш аз кашф 7 июли соли 1992 комета аз қабати абрии Муштарӣ гузашта бо таъсири қувваҳои маддӣ он ба 21 пораи ҷудогона, то 2 км паҳноӣ тақсим шуд, ки пораҳо бо масофаи 200 ҳазор километр тӯл кашиданд. Дар баробари ин кометаҳои кӯтоҳдавр низ ҳастанд, ки даври ҳаракати онҳо дар атрофи Офтоб аз 200 сол зиёд нест ва онҳо бо мадорҳои эллиптикӣ бо эксентриситетҳои муътадил харакат мекунанд;

Расми 2. Кометаи Шумекерҳо – Леви

- дар ҳастаи кометаҳо миқдори зиёди моддаҳои зудгудоз мавҷуданд. Барои ҳамин ҳангоми ба Офтоб наздик шудани комета ин гуна моддаҳо бухор мешаванд ва дар атрофи ҳаста ​минтақаи туманнок ба вуҷуд меояд, ки кома ном дорад. Якҷоя бо молекулаҳои сатҳи ҳастаи комета ба кома микдори зиёди зарраҳои чангии хурди органикӣ ва ғайриорганикӣ бурда мешавад. Дар зери таъсири фишори нурҳои Офтоб ва шамоли офтобӣ зарраҳои чангӣ ва молекулаҳои газ ба самти мукобил аз Офтоб бурда шуда, думи кометаро ташкил медиҳанд. Андозаи миёнаи кома кариб 100 ҳазор км ва дарозии думи кометаҳо то 150 млн км аст;

- дар натиҷаи бухоршавии моддаҳои зудгудоз дар сатҳи ҳаста ​​фишори реактивӣ ба амал меояд, ки ин боиси тағйир ёфтани ҳастаи комета мегардад;

- ҳастаи кометаҳо ноустуворанд. Даврӣ дар баъзе аз қисми онҳо афзоиши дурахшонӣ, ҷудошавии пораҳои хеле муҳим ва дар баъзе кометаҳо, ҳастаҳо комилан нобуд мешаванд.

Гарчанде ки кометаҳо барои Замин назар ба астероидҳо хатари камтар доранд, вале ба Замин афтодани онҳо хеле воқеӣ аст. Далели ин ҳодиса Тунгуск мебошад, ки онро бархӯрд бо комета маънидод мекунанд ва шумораи зиёди кратерҳои зарбавӣ дар сатҳи Замин, ки ба гуфтаи олимон, далели бархӯрд бо кометаҳо мебошанд.

Характер ва дараҷаи оқибатҳои ба Замин афтодани ҷирмҳои осмонӣ ба энергияи бархурд вобаста аст. Дар ҷадвали 2 омилҳои зарароваре нишон дода шудааст, ки дар вақти бархӯрд ба амал меояд.

Ҷадвали 2

Омилҳое, ки дар натиҷаи ба Замин афтидани ҷирмҳои осмонӣ ба вуҷуд меоянд

  Ба сатҳи Замин афтодани чанги кайҳонӣ, чунон ки дар боло қайд карда шуд, аслан ночиз мебошад. Метеороидҳо бо андозаҳои 1-3 м дар баландии 25-45 км нобуд мешаванд ва дар рӯи Замин оқибатҳои ҷиддӣ намеоваранд. Ҷирмҳои осмонии ҳаҷмашон калон, аз ҷумла астероидҳо ва кометаҳо, махсусан ҷирмҳои оҳание, ки танҳо 67 % - и ҳамаи ҷирмҳои ба Замин афтандаро ташкил медиҳанд, сохти онҳо, хусусияти наздик шудан ба Замин, омилҳои гуногуни харобкунанда (мавҷи зарбавӣ, импулси рӯшноӣ, ташаккули кратерҳо, дар минтақаҳои биёбонӣ баланд шудани чанг, эффектҳои сейсмикӣ, сунамӣ ва ғайра) ба вуҷуд меоранд.

Ҷадвали 3

Фавт аз бархурди ҷирмҳои осмонӣ

   Теъдоди ҷирмҳои маълуме, ки ба Замин наздик мешаванд, аз ҷумла ҷирмҳои эҳтимолан хатарнок, тибқи маълумоти НАСА, то 1 июни соли 2010, 7083 астероид аз он ҷумла 85 комета инчунин 1125 ҷирмҳои эҳтимолан хатарнок мебошад. Аз ин шумора 145 – то ҷирми эҳтимолан хатарнок бо андозаи зиёда аз 1 км ба қайд гирифта шудааст. Ҳамаи ин ҷирмҳои осмонӣ, мадори онҳо назорат шуда, хавфи бархурдани онҳо бо Замин баҳо дода мешавад. Барои арзёбии хатари бархурдани астероидҳо ва кометаҳо бо Замин дар асри XXI ҷадвали махсус [Ҷадвали Турин, (Туринская шкала)] таҳия шудааст (Ҷадвали 5).

Дар асоси таҳияи ҷадвали Турин ду омили асосӣ, ки арзёбии хатарро муайян мекунанд, асос ёфтааст: эҳтимолияти бархӯрд ва энергияи кинетикии он. Энергияи кинетикии бархӯрд бо эквиваленти мегатон тротил ифода шудааст, ки дар ҳудуди аз 1 то 10 Мт тағйир меёбад. Ҳадди поёнӣ ба ҷирмҳои диаметрашон такрибан 20 м мувофиқ меояд. Ҷирмҳои хурдтар аз рӯи қоида дар атмосфера тамоман нобуд шуда, ба Замин таҳдид намекунанд. Аз ин рӯ, ҳама рӯйдодҳои дорои энергияи камтар аз рӯи ҷадвали Турин баҳои 0 гузошта мешавад. Ҳудуди болоӣ аз рӯи миқдори энергияе муайян карда мешавад, ки боиси нобудшавии оммавии намудҳои мавҷудоти зинда дар  Замин мегардад.

Ҷадвали Турин барои баҳодиҳии хатари бархӯрди астероидҳо ва кометаҳо бо Замин дар асри XXI.

   Дар охири моҳи декабри соли 2004 баҳои баландтарин дар ҷадвали Турин баробар ба 4 ба астероиди 2004 MN4 дода шуд, ки баъдтар рақам (99942) ва номи Апофис гирифт, ки таваҷҷуҳи ҳам мутахассисон ва ҳам ҷомеаро ба худ ҷалб кард. Диаметри астероид тақрибан 400 метрро ташкил медиҳад.Мувофиқи ҳисобҳо 13 апрели соли 2029 астероид дар масофаи 38 ҳазор километр аз Замин мегузарад. Барои заминиён чунин гузариши наздики чирмҳои осмонӣ чандон хатарнок нест, ба истиснои Истгоҳҳои байналмилалии кайҳонӣ, ки метавонад аз мавҷҳои ҷозибавӣ осеб бинанд. Аммо оқибатҳои парвози он метавонад хатарнок бошад. Барои астероидҳое, ки ба Замин наздик мешаванд, дар зери таъсири ошубӣ майдони ҷозибаи сайёраҳо тағйироти калони элементҳои мадор ба амал меояд, ки баъдан ҳангоми гузариши навбатии астероид дар наздикии Замин, соли 2036 метавонад боиси бархӯрди он гардад.

Аммо оқибатҳои парвози он метавонад хатарнок бошад. Барои астероид, ки ба Замин наздик мешавад, дар зери таъсири ошуби майдони ҷозибавии сайёра тағйироти калони элементҳои мадор ба амал меояд, ки баъдан ҳангоми гузариши навбатии астероид соли 2036 наздик ба Замин метавонад боиси бархӯрди онҳо гардад. Аз ин лиҳоз, дар даҳсолаҳо ва ҳатто асрҳои наздик ин астероид манбаи таҳдиди доимии Замин хоҳад буд, то он даме, ки бархӯрд рух диҳад ё ошуби асрии перигелий ва гиреҳҳои мадор гиреҳи фарози онро дар эклиптика ба қадри кофӣ аз мадори Замин дур созад.

Илова ба астероиди Апофис, аз моҳи феврал то майи соли 2006, астероиди (144898) 2004 VDI7 ба далели бархӯрди эҳтимолӣ бо Замин дар соли 2102 аз рӯи ҷадвали Турин баҳои 2 дошт. Пас аз мушоҳидаҳои дақиқтари астероид, ин ҳисоб дар ниҳоят ба сифр коҳиш ёфт.

Айни замон астероиди 2007 UK аз рӯи ҷадвали Турин баҳои 1 дорад. Дар солхои 2048—2057 вай ба Замин чор маротиба наздик мешавад ва тахмини умумии эхтимолияти бархурд 3,4-10⁴ мебошад.

Инчунин астероид (29075) 1950DA, ки диаметраш 1,1 км буда, 16 марти соли 2880 ба қадри кофӣ ба Замин парвоз мекунад, қобили таваҷҷӯҳ аст. Параметрҳои он дар асоси натиҷаҳои мушоҳидаҳо доимо такмил дода мешаванд.

Ва ҳол он ки бузургтарин хатари кометаву астероидҳо ба Замин ин астероидҳо ва кометаҳои кашфнашуда ба сайёра мебошанд. Ҷирмҳои мазкур мушоҳида карда шуда, мадори онҳо ва вақти наздик шудан дар масофаи кӯтоҳ аз Замин ҳисоб карда мешаванд, ки имкон медиҳад чораҳои эхтимолии пешгирӣ кардани бархурд имконпазир гардад.

Оё бархурдани ҷирмҳои осмониро ба Замин пешгирӣ кардан мумкин аст? Фикр мекунам, ҳа. Фаҳмиши афзояндаи моҳияти хатари кометаву астероидҳо, махсусан пас аз кашфи астероиди Апофис дар соли 2004 ва ҳолати кунунии он ҳоло як методологияи муайяни ҳалли пайвастаи мушкилоти хатари кометаву астероидҳо ташкил додааст. Ин методологияи пешниҳодшуда ба тақсимоти оқилонаи мушкилоти хатари кометаву астероидҳо дар маҷмӯъ ба се ҷузъ асос ёфтааст:

–ошкор ва мониторинги ҷирмҳои эҳтимолан хавфнок ва таҳдидкунанда;

- интихоби чораҳои муқовимат;

- расонидани чораҳои муқобил ба ҷирми таҳдидкунанда.

Қисми якум ва мушкилоти марбут ба он ҳоло дар марҳилаи ҳал қарор доранд. Кори ба вуҷуд овардани системам назорати ҷирмҳои осмонии ба Замин хавфнок давом дорад, ки 90% - и тамоми ҷирмҳои наздики Заминро, ки калонтар аз 140 метрро ташкил медиҳанд, ба каталогҳо дохил карда шаванд.

Айни замон ягон расадхона рӯзона мушоҳида карда наметавонад ва онҳо на ҳамеша шабона парвоз мекунанд.

Инкишофи фаъолият дар ду самт хеле суст аст. Ду усули муборизаи фаъолона ба таҳдиди кометаву астероидҳо мавҷуд аст: несту нобуд кардани (пора-пора) ҷирми таҳдидкунанда ва аз мадор баровардани ҷирм, ки боиси ба Замин бархурдани он мегардад.

Усули нобудкунӣ, ба таври кофӣ пурра нест кардани ҷирми хурди осмонӣ ва ба метеороидҳо табдил додани онҳоро дар бар мегирад, ки аз онҳо атмосфераи Замин ҳамчун муҳофизӣ хуб хизмат мекунад. Равшан аст, ки дар ин маврид андозаи пораҳои алоҳидаи ҷирми харобшуда набояд аз чанд метр зиёд бошад. Усули алтернативии мубориза — усули акибнишинӣ — тағир додани мадори ҷирмро, ки боиси бархурд ба Замин мегардад, ба масири дигаре, ки дар масофаи бехатар аз Замин давр мезанад, пешбинӣ мекунад.

Шумораи зиёди роҳҳои мушаххаси мубориза бо ҷирмҳои таҳдидкунанда пешниҳод карда шудаанд:

- истифодаи таркиши ҳастаӣ;

- зарбаи кинетикӣ;

- кашиши ҷозибавӣ;

- истифода бурдани шитобдиҳандаи реактивии ракетавӣ, ки дар сатҳи астероид гузошта шудаанд;

- аз сатҳи астероид мақсаднок баровардани моддаҳо (масалан, аз ҳисоби истифодаи энергияи Офтоб);

- тағйир додани мадори астероид бо роҳи тағйир додани таъсири фишори Офтоб (рӯйпуш кардани астероид бо истифода аз моддаҳои пластикӣ ё ранг);

- бо моддаи махсус пушондани ҷирм барои тағир додани мадор бо ёрии эффекти Ярковский;

- бевосита ба астероид гузоштани бодбони офтобӣ;

- эҷоди абри зарраҳо ё ҷирмҳои хурд дар роҳи ҷирми таҳдидкунанда барои суст кардани он.

Ҳамаи ин усулҳо ба таъсири энергия ба ҷирми осмоние, ки ба Замин наздик мешаванд, мувофиқи ду стратегияи ба таври диаметралӣ мухолиф асос ёфтаанд. Усули якум (ба истилоҳ "боздошт") дар ҳоле пешниҳод карда мешавад, ки ҳангоми набудани вақти кофӣ истифода шаванд. Он таъсири пурқувват, вале кӯтоҳмуддати қувваро ба ҷирми таҳдидкунанда таъмин мекунад. Натиҷаи чунин таъсир ба пора-пора шудани ҷирм ба ҳолати сели метеорӣ ва ё дигар кардани масири ҳаракати ҷирми мазкур мебошад. Усули дуюм («маневр» ё «бозгашт») афзалтар аст, агар вақти кофӣ мавҷуд бошад (ҳадди ақал як ё якчанд даври гардиши ҷирми осмонӣ дар атрофи Офтоб). Он аз таъсир ба ҷирми қувваи хеле хурдтар иборат аст, аммо барои муддати тӯлонӣ амал мекунад. Натиҷаи бечунучарои он бояд аз масири бархурд ба Замин баровардани ҷирм бошад.

Истифодаи усулҳои алоҳидаи мубориза зидди хавфи кометаву астероидҳо асосан аз рӯи вақти иҷрои тамоми амалиёт, яъне фосилаи вақти байни қабули қарор дар бораи муқобилият ва вақти тахминии бархурдани ҷирми хавфнок ба Замин (t) муайян карда мешавад. Тибқи ин меъёр, якчанд марҳилаҳои вақт ҷудо карда мешаванд, ки дар интихоби воситаҳои техникии чораҳои муқобилият фарқ мекунанд. Албатта, сарҳадҳои байни ин марҳилаҳо шартан буда, асосан бо имкониятҳои чораҳои муқобилият ва хусусиятҳои ҷирми хатарноктарин муайян карда мешаванд.

Марҳилаҳо инҳоянд:

• t<1 соат. Ин ба масофаҳои аз Замин якчанд даҳҳо хазор километр бо суръати ҷирми 20 км/с ва аз он зиёдтар мувофиқ аст. Дар ин марҳила, аз ҳама мувофиқтарин таъсир ба ҷирм бо усули масофагӣ аст, то он пурра нобуд карда шавад ё ба порачаҳои хурд тақсим карда шавад.
• 1 соат <t< 1 рӯз. Дар ин марҳила, пурра несту нобуд ё пароканда кардани ҷирм низ зарур аст. Ин ҳам бо усули масофагӣ ва ҳам бо роҳи нест кардани ҷирми хавфнок бо ёрии заряди ҳастаӣ, ки ба ракетаи рафъкунанда гузошта шудааст, ба даст овардан мумкин аст. Бо андозаи хурди ҷирм, нобуд кардани он инчунин тавассути зарбаи кинетикии худи мушаки боздошткунанда имконпазир аст.
• 1 рӯз < t < 40 рӯз. Дар ин марҳила ба мақсад мувофиқ аст, ки барои несту нобуд кардани ҷирм аз чорахои зидди ракетавӣ истифода бурда шавад. Ракетахои рафъкунанда хам дар сатҳи Замин ва ҳам дар мадори наздикии Замин ҷойгир шуда метавонанд.
• 40 руз < t < 1 сол. Бо ин гуна мухлат пешгирӣ на танхо нест кардани объекти хавфнок, балки бо яке аз усулхои дар боло зикршуда аз масири бархурд ба Замин дур шудани он низ имконпазир аст.
• t >1 сол. Дар ин сурат тағйир додан ва идорашавандаи мадори чирмҳои осмонии хавфнок имконпазир аст. Усули дур кардан аз ҳама бештар афзалтар аст.

Умед кардан мумкин аст, ки инсоният аз муаммоҳои хатари кометаву астероидҳо ба ташвиш афтода, халли масъалахоеро, ки ба пешгири кардани бархурди эҳтимолии ҷирмҳои осмонӣ ба Замин алоқаманданд, метезонад.

Сафаров С.Н.

Ходими хурди илмии

Институти астрофизикаи АМИТ

 Адабиёт

1. Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / под ред. Шустова Б.М., Рыхловой Л.В. - М., Физматлит, 2010, 384 с.
2. Угроза с неба: рок или случайность / под ред. Боярчука А.А. - С., Космоинформ, 1999, 220 с.
3. Н. Веденеева. Звёздные войны: Россия начинает и выигрывает? МК от 8 ноября 2010 г. № 246 (25493).