Spotkanie Ziemi z asteroidą Apophis w 2029 r. będzie dramatyczne

Asteroida Apophis, gdy została odkryta i zaklasyfikowana jako potencjalnie niebezpieczna dla Ziemi, szybko stała się tematem sensacyjnych doniesień w związku z bardzo bliskim przelotem w 2029 r. Traktowano ją jako naszą Nemezis, ze względu na prawdopodobieństwo kolizji wynoszące prawie 3 procent. Dziś wiemy, że istotnie będzie to bliski przelot, bo w momencie największego zbliżenia odległość od Ziemi wyniesie tylko około 32 tysiące km, mniej niż odległość na jakiej znajdują się satelity geostacjonarne, ale też będzie to aż około 32 tysięcy km. Poniżej animacja pokazująca przelot asteroidy w pobliżu Ziemi.

Obejrzyj w

I choć przelot może stanowić niebezpieczeństwo dla satelitów, które znajdą się na trasie asteroidy, to w przypadku Ziemi nie ma mowy o jakimkolwiek zagrożeniu. Zarówno za pięć lat, jak i w przypadku wielu kolejnych zbliżeń tego ciała niebieskiego do Ziemi. Przez pewien czas 2068 r. był uważany za moment, gdy zdarzy się coś niedobrego, ale w 2021 r. radarowe obserwacje uściśliły parametry orbity Apophis i wiemy już, że nawet w ciągu najbliższych stu lat nie ma szans na zderzenie. W praktyce zdarzenie, do którego dojdzie w 2029 r. ma miejsce raz na około 7500 lat, czyli w czasach cywilizacji technicznej i eksploracji kosmosu, będzie to pierwsza tego typu okazja do dokładnych obserwacji.

Wedle szacunków, asteroida musi znaleźć się w odległości od 3 do 16 promieni Ziemi, by grawitacja planety zdołała wpłynąć na strukturę przelatującego obiektu. A przelot Apophis w 2029 r. nastąpi w odległości 5 promieni Ziemi.

Apophis nie zagrozi Ziemi w 2029 r., ale Ziemia może zagrozić Apophis

Dramatyzm przelotu Apophis wynikał będzie ze wspomnianej odległości, która sprawi, że ziemska grawitacja może w znaczącym stopniu zaburzyć strukturę asteroidy. W odległości w jakiej asteroida minie Ziemię, gradient pola grawitacyjnego naszej planety jest na tyle stromy, że różne części Apophis doznają różnego stopnia sił pływowych. Może w ten sposób dojść do trzęsień na powierzchni asteroidy, które mogą doprowadzić do odsłonięcia wewnętrznych jej części, czyli mniej więcej wywrócenia jej na lewą stronę.

Wyobrażenie asteroidy Apophis. Dopiero w 2029 r. poznamy jest prawdziwy wygląd i to w zadziwiających detalach. (fot: ESA)

Może też wydarzyć się coś innego. Niektóre modele struktury Apophis, uzyskane na podstawie obserwacji z Ziemi, sugerują, że może to być obiekt o strukturze kupy gruzu. Takie ciało niebieskie, które własna grawitacja trzyma w całości znacznie słabiej niż pojedyncze duże skały, nie musi nawet tak bardzo zbliżyć się do Ziemi jak w 2029 r. by odczuć efekty grawitacji planety. Przelot może doprowadzić do zmiany orientacji osi obrotu asteroidy, a także zmiany okresu obrotowego (według obliczeń, ulec może on skróceniu z około 31 godzin do około 21 godzin), co wywoła liczne powolne lawiny na powierzchni Apophis. Ich efekt, czyli zmiana wyglądu asteroidy, usunięcie śladów erozji i pozorne odmłodzenie powierzchni, może być podobny jak w przypadku zjawisk sejsmicznych na powierzchni bardziej zwartego ciała.

Co dokładnie się wydarzy, trudno jednakże powiedzieć, bo trudno przewidzieć jak zorientowana będzie Apophis względem Ziemi w dniu 13 kwietnia 2029 r. Prawdopodobnie cześć materii, która uwolni się z uścisku grawitacji asteroidy, może stworzyć chmurę otaczająca Ziemię, być może będziemy mieli deszcz meteorów, ale raczej nic groźniejszego. W szczególności nie dojdzie do rozerwania asteroidy.

Jaka jest dziś asteroida Apophis?

Odkryta 19 czerwca 2004 r. asteroida o numerze 99942, nazwana Apophis, to obiekt, który ma wydłużoną orbitę. W aphelium znajduje się ona nieco dalej od Słońca niż Ziemia, a w peryhelium z kolei nieco dalej od Słońca niż Wenus. Jeden obieg Słońca w przypadku Apophis trwa około 323 dni (0,9 roku), a co około 7,5 roku dochodzi do zbliżenia się asteroidy i Ziemi. To w 2029 r. będzie wyjątkowe, bo w 2036 r. odległość maksymalnego zbliżenia wyniesie ponad 46 milionów km. Będą też większe zbliżenia, ale przez nadchodzące prawie 100 lat asteroida nie powinna znaleźć się bliżej Ziemi niż Księżyc. Dopiero w 2016 r. istnieje takie ryzyko.

Apophis na radarowym obrazie widziana z odległości 17 milionów km. Jeden piksel to około 39 metrów na powierzchni asteroidy. (fot: NASA)

Rozmiar Apophis szacowany jest na około 340 metrów, to może być jednak średnia wartość, gdyż radarowe obserwacje z lat 2012-2013 sugerują rozciągnięty kształt przypominający orzeszka o największym wymiarze około 450 m, a tym mniejszym około 170 m. Jest też prawdopodobne, że Apophis to podwójna asteroida kontaktowa.

Obecnie Apophis zaliczana jest do grupy asteroid Ateny, ale zbliżenia do Ziemi w najbliższych latach skorygują jej orbitę, wydłużając ją tak, że stanie się ona członkiem grupy Apollo. Podstawowa różnica pomiędzy tymi grupami ciał niebieskich to orbita, w przypadku Aten większość czasu asteroida znajduje się wewnątrz orbity Ziemi, w przypadku Apollo, na zewnątrz orbity Ziemi.

Obejrzyj w

Czy będzie co obserwować w 2029 r.?

Pomimo iż rozmiar Apophis to kilkaset metrów, jest to na tyle niewielkie ciało niebieskie, że do obserwacji jego powierzchni z Ziemi w świetle widzialnym potrzebne będą duże teleskopy z optyką adaptatywną. Dla amatorów obserwacji, Apophis ma jawić się podobnie jak powolny satelita o jasności około 3 magnitudo. To mniej więcej tyle co jasność Starlinków, które już zdążyły nieco podnieść swoją orbitę po wyniesieniu w kosmos. To mniej więcej tyle co jasność najsłabszej z gwiazd w asteryzmie Wielkiego Wozu (zwanej Megrez).

Apophis w trakcie przelotu będzie przesuwała się po niebie w tempie około 42 stopni na godzinę, czyli bardzo powoli, ale zauważalnie. Najciekawsze obserwacje mogą jednak wykonać nie instrumenty naziemne, a sondy kosmiczne. Jedna z nich misja OSIRIS-APEX (wcześnie odwiedziła asteroidę Bennu) już odbywa podróż, która doprowadzi do osiągnięcia Apophis tuż po jej przelocie w pobliżu Ziemi. Będziemy mieli więc niezwykłą szansę ocenić, jak bardzo ziemska grawitacja nabałaganiła na Apophis. Druga misja to europejska Ramzes, jeszcze w fazie planowania. Ostateczną decyzję, czy będzie realizowana ESA podejmie w 2025 r. Początek misji Ramzes musi nastąpić nie później niż na początku 2028 r. by podróż do Apophis miała sens.

Źródło: NASA, iflscience, inf. własna, ESA