Ce știm despre meteoritul din Rusia?

Au trecut câteva zile de la spectaculoasa explozie care a avut loc deasupra regiunii  Chelyabinsk din Rusia. Între timp, avem suficiente date pentru a putea rezuma pe scurt, tot ce se cunoaște în acest moment despre cele întâmplate în ziua de vineri. Dacă aveți și alte întrebări, vom încerca să le răspundem cât mai exact.

Ce s-a întâmplat? Un asteroid de mici dimensiuni (15-17 metri) a intersectat orbita Pământului și a intrat în atmosfera noastră, cu o viteză de aproximativ 18 km/s, sub un unghi de 30 de grade, vineri dimineața  la ora 5:20 ora României. Datorită temperaturilor și presiunilor aerodinamice extreme la care a fost brusc supus în timpul trecerii prin atmosferă, acesta a explodat extrem de violent la o altitudine de 15 – 25 km, înainte de a ajunge la sol, generând o undă de șoc care s-a propagat prin atmosferă, ducând la pagube materiale și răniri ușoare în rândul populației.

Au fost recuperate fragmente? Da, fragmente de mici dimensiuni au fost găsite în apropierea unui lac (înghețat) din regiune, așa că putem vorbi deja de un meteorit. Se pare că este vorba despre o condrită, ce conține 10% fier, deci avem de-a face cu un meteorit banal, la fel cum sunt 80% din meteoriții recuperați.

Cum se va numi meteoritul? Conform normelor internaționale, acesta va purta numele celei mai apropiate așezări umane de locul unde au fost descoperite fragmente, așa că probabil se va numi Chebarkul și nu Chelyabinsk.

Cât de mare a fost asteroidul? Înainte de intrarea în atmosferă, acesta avea un diametru de 15-17 metri și o masă estimată la 7000 – 10000 tone.

Unde se află restul masei meteoritului? Deși asteroidul avea inițial între 7000 – 10000 tone, nu au fost găsite decât mici fragmente din acesta. Trebuie ținut cont de peste 90% din masa acestuia s-a pierdut prin frecarea cu aerului, în timpul trecerii prin atmosferă. Procentul variază în funcție de viteză și de materialul din care este făcut bolidul (unii bolizi cu masă mai mică nici nu mai ajung la sol, consumându-se integral în atmosferă). Este foarte posibil ca explozia să fi vaporizat încă câteva procente. Deși se poate ca pe pământ să fi ajuns doar mici fragmente, este la fel de posibil ca fragment sau fragmente de mari dimensiuni (kilograme, zeci de kilograme) să nu fi fost încă descoperite, mai ales dacă au căzut în păduri sau lacuri.

Cât de puternică a fost explozia? Conform estimărilor revizuite ale NASA, explozia generată de bolid a fost echivalentă cu 30 de bombe nucleare detonate deasupra orașului Hiroșima, adică aproximativ 500 de kilotone (energia degajată prin detonarea a 500000 tone de TNT).

Au fost detectate și radiații nucleare? Nu, nu au fost detectate radiații nucleare în zona respectivă. Comparația cu bombele atomice se face doar pentru a putea compara energia degajată în urma exploziilor, între ele și în același timp cu o referință cunoscută, o tonă de trinitrotoluen (TNT).

De ce nu există crater? Explozia și dezintegrarea meteoritului au avut loc în atmosferă, nu am avut un proiectil care să lovească cu putere suprafața Pământului și să producă astfel un crater. Restul fragmentelor care au rezultat în urma exploziei nu au avut mase sau viteze suficient de mari pentru a crea un crater.

Au fost victime? Nu, doar răniți ușor, datorită în principal cioburilor de sticlă rezultate în urma spargerii geamurilor clădirilor din zonă. Peste 1100 de răniți au primit îngrijiri medicale. Până în prezent, în întreaga istorie scrisă a umanității, nici un om nu a murit, direct sau indirect, din cauza unui meteorit.

De ce a explodat? Astfel de bolizi lovesc atmosfera noastră cu viteze cuprinse între 10 – 70 km pe secundă. Datorită frecării, aceștia se încălzesc extrem de rapid. Apa și dioxidul de carbon prezente în structura acestuia se încălzesc și ele, fierb gazele formate astfel se expandează rapid, provocând explozia obiectului

Cât de des au loc astfel de evenimente? Statistic vorbind, o dată la 100 de ani, dar asta nu înseamnă că trebuie neapărat să treacă 100 de ani pentru ca următorul asteroid să producă efecte similare.

De ce nu a fost identificat din timp? Pentru că provine dintr-o parte a cerului care nu poate fi observată de pe Pământ (dinspre Soare). În plus, masa și diametrul asterodiului este una relativ mică, în comparație cu restul corpurilor monitorizate. Din feiricire, asteroizii de dimensiuni mari, potențiali periculoși, sunt catalogați deja. Este nevoie de un sistem compus din telescoape spațiale pentru a acoperi în permanență întreaga boltă și pentru a fi adaptat și corpurilor de dimensiuni mai mici, cum a fost cel de deasupra Rusiei.

Dacă era identificat din timp, ce puteam face pentru a evita impactul? Asta depinde de cât de mult timp aveam la dispoziție. Dacă știam cu câteva ore sau zile, nu se putea face mai mult decât o evacuare a zonei vizate. Dacă am fi aflat cu câțiva ani înainte,  există în acest moment câteva scenarii care pot fi puse în practică, în funcție de masa asteroidului, însă până în prezent nu avem experiență în ceea ce privește devierea traiectoriei unui asteroid, deși tehnologia necesară ne este accesibilă.

Are acest eveniment legătură cu asteroidul 2012 DA14 care a trecut prin apropierea Pământului în aceiași zi? Nu, pentru că cei doi au orbite complet diferite și este fizic imposibil ca cele două evenimente să fie corelate. Este doar o coincidență, care trage un semnal de alarmă puternic cu privire la pericolele care pot veni din spațiu.

De unde știm că nu a fost un satelit nefolosit? NORAD menține un catalog cu toate obiectele create de om și aflate pe orbita Pământului. Dacă era un satelit pierdut de sub control, NORAD ar fi știut de existența lui și ar fi știut despre trecerea acestuia prin atmosferă cu câteva luni înainte de a avea loc, însă asteroidul de vineri a venit pe neașteptate, din spațiul cosmic, nu de pe orbita Pământului.

Întâi Tunguska, acum Chelyabinsk. De ce toți meteoriții cad în Rusia? Nu putem spune că toți meteoriții cad în Rusia, dar Rusia este statul cu cea mai mare suprafață, așa că este de înțeles de ce o parte însemnată din meteoriți sunt raportați din Rusia. Statistic vorbind, un meteorit poate cădea oriunde, în curtea proprie, peste Vatican, în Rusia sau Pacific. Să nu uităm că peste 70% din planeta noastră este ocupată de apă, unde meteoriții cad neobservați, de cele mai multe ori, iar zonele populate de pe Pământ sunt totuși destul de reduse ca suprafață.

20 Comments

  1. Autoritățile ruse au declarat apărarea antiaeriană a lovit bolidul, restul lumii s-a declarat însă sceptică. Deși o interceptare propriu-zisă este imposibilă, există posibilitatea ca o salvă de rachete să fi fost trase în direcția bolidului, pentru un a crea un baraj aerian. Nu există însă date clare dacă așa ceva a și avut loc.

  2. Faine explicatii, multumesc. Am doua intrebari ca „follow-up”.

    Care-s sansele ca dinspre partea asta a cerului pe care nu o putem observa sa vina inspre noi si asteroizi mai mari, sa zicem cu diametrul de 50 – 100m si sa nu-i observam decat foarte tarziu?

    Unghiul din care a intrat in atmosfera a sporit sau atenuat explozia? Ce s-ar fi intamplat daca ar fi intrat aproape perpendicular in atmosfera?

  3. Hmm tocmai mi-am dat seama ca zona asta „oarba” probabil variaza de la zi la zi, din moment ce si pozitia noastra fata de Soare se schimba. Deci banuiesc ca orice zona de pe cer poate fi analizata, doar ca nu toata suprafata in acelasi timp? Ar putea totusi un asteroid mai marisor sa se ascunda indeajuns de bine incat sa nu-l vedem decat foarte tarziu?

  4. Pe cei mari îi cam avem catalogați și știm și parametri orbitali. Nu știm dacă pe toți, pentru că nu știm cu exact numărul lor, dar ideea este că cu cât sunt mai mari, cu atât sunt mai vizibili și cu atât cresc șansele să îi avem deja catalogați. Cei mici sunt mai greu de prins, mai ales dacă sunt din zone incomode.

    Pentru influența unghiului de impact, vezi simularea asta.

  5. Fie-mi cu iertare daca spun falsitati tehnice, dar n-au toti satelitii GPS detectoare de infrarosu, „acordate” special pentru detectia exploziilor mari pe Pamant … cum ar fi cele de la bombe atomice? Daca e asa, atunci nici un fel de eveniment care se lasa cu o explozie de asemenea dimensiuni n-ar trebui sa scape nedetectat, indiferent daca pica in groapa Marianelor sau peste Paris :-)

    Numarul doi, de ce este „imposibil” ca macar una dintre rachetele rusesti sa fi atins asteroidul in timp ce acesta a strabatut atmosfera? Ma gandesc ca viteza (in apropierea pamantului, dupa ce trecuse deja prin straturile superioare ale atmosferei) era comparabila cu a unui avion de vanatoare sa a unui ICBM iar semnatura termica la fel.

    Trei, chestia cu „nu l-am vazut decat in ultimul moment” hai sa spunem ca fac un efort si o inghit asa cum e, dar ceea ce mi se pare extraordinar de suspect e ca a trebuit sa ne bazam pe materiale filmate de amatori si pe „declaratiile martorilor” ca sa concluzionam ca „n-a fost o farza”. Adica, ma gandesc eu cu mintea mea aia mica ca daca rusii au trimis o escadrila dupa el si au si tras in el, l-au putut urmari cu exactitate pe toata durata traiectoriei sale descendente. Ma asteptam sa vad un filmulet de la armata la stiri, parametri orbitali, chestii solide, numere si stiinta … nu povesti semi-apocaliptice de genul „m-am trezit dimineata si era un tunet mare peste tot” :(

    Radu

  6. Sistemul GPS poate fi folosit pentru a detecta explozii în atmosferă, s-a folosit cu succes pentru a semnala testul nuclear nord-coreea din 2009, dar nu înțeleg care este întrebarea aici: se îndoiește cineva că explozia a avut cu adevărat loc?

    Nu am spus că este imposibil ca o rachetă să-l fi atins. Este o diferență între a fi interceptat precis de o rachetă și a plasa în fața lui o salvă trasă de apărarea anti-aeriană, adică tragem mai multe rachete și sperăm să-l atingă vreuna. După cum se observă și din clipurile existente online, viteza lui este mult superioară unui avion de vânătoare, plus unda de șoc asociată (nu cunosc avioane de vânătoare care să atingă Mach 80). Iar rușii nu știu să aibă un sistem anti-rachetă eficient (americanii abia acum pun unul la punct) pentru a trata bolidul ca și cum ar fi o ICBM.

    Nu a trimis nimeni o escadrilă după el, nu a fost timp de așa ceva, de la detecția lui și până la explozie au fost câteva secunde. Din păcate, chiar s-au trezit dimineață cu un tunet mare peste tot, pentru că nu știa nimeni de existența obiectului până să atingă straturile superioare ale atmosferei. Pentru că nu avem un sistem de detecție bine pus la punct. Pentru că suntem aroganți și credem că spațiul nu este atât de periculos. Ei bine, ne-a demonstrat încă o dată contrariul. Putem să ne lansăm în scenarii conspiraționiste, dar ar fi păcat, domnul Emil Străinu o face mult mai bine decât am fi noi în stare.

    „Ma asteptam sa vad un filmulet de la armata” — asta a fost bună, având în vedere că discutăm aici de ruși ;)

  7. 1. Oricat de paradoxal ar suna, sistemul NEO al NASA a functionat corect. Cerintele sistemului nu impuneau descoperirea unui meteorit ca cel din Rusia:
    http://neo.jpl.nasa.gov/faq/
    http://neo.jpl.nasa.gov/stats/
    Daca dorim performante mai bune, trebuie sa punem alte cerinte si sa construim un nou sistem dupa aceste noi specificatii. Deocamdata NEO functioneaza cu infrastructura pe care o are + ajutor din partea comunitatii astronomice internationale + ceva supraveghere din spatiu (spre ex telescopul spatial Wise, care la sfarsit a avut o Post-Cryogenic Mission Phase de studiu a NEA)
    http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20110221095726

    2. Interceptare nu se poate face in atmosfera cu o racheta obisnuita sol-aer care are focos activ la bord. Un contra-exemplu:
    http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20130214025708

    3. Poze din spatiu au fost facute de mai multi sateliti, insa doar cele de la MSG au fost facute publice deocamdata.
    http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20130215061946

    Exista insa sisteme mult mai performante decat acesta. Problema care se ridica este ca ele nu au fost construite decat pt detectie in apropierea Pamantului si nu la distante mari.
    http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=200910010827

  8. @mynsc: În legătură cu unghiul, se pare că cei din Chelyabinsk au avut mare noroc. Unghiul a fost destul de mic, ceea ce a permis explozia bolidului la altitudine destul de mare, pentru că a avut timp suficient șă se încălzeaacă și să explodeze înainte de a fi aproape de sol. Dacă unghiul era mai mare, așa cum este în majoritatea cazurilor, explozia ar fi avut loc mult mai aproape de sol, pentru că distanța parcursă prin atmosferă ar fi fost mai mică. În acest caz, unda de șoc ar fi fost mult mai distructivă, probabil cam cum ne așteptam să vedem de la o bombă atomică de 500 kilotone, dar fără efectul radiațiilor.

  9. sUNTETI CRETINI. CUM SA NU AIBA LEGATURA CU asteroidul 2012 DA14. NASA A SPUS CA NU ARE LEGATURA, DAR RUSII SUSTIN CA ARE SI INCA O LEGATURA CHIAR MARE. NU MAI INVENTATI POVESTI SI NU MAI MANIPULATI OAMENII. STITI CARE ERAU SANSELE CA ACEST METEORIT SA CADA PE TERRA SI IN ACELASI TIMP UN ASTEROID SA TREACA PE LANGA TERRA LA CEA MAI MICA DISTANTA DE TERRA(27700 KM.). SANSA ERA MAI MICA DECAT AR FI AVUT CEL CARE A SCRIS ARTICOLUL ASTA, DE A AVEA MINTE. AVEA O MASA DE 10000 DE TONE, CUM DREAQ SA NU POATA FI VAZUT DINAINTE. DACA MA UITAM EU CU BINOCLUL, TOT L-AS FI VAZUT

  10. CLAUDIU TU SI AMERICANII SUNTETI SCEPTICI CU PRIVIRE LA ARMAMENTUL RUSILOR, EU NU SUNT ATAT DE SCEPTIC. PROBLEMA ESTE CA SE STIA DE ACEST METEORIT CU O LUNA INAINTE DE A CADE IN RUSSIA. SE STIA DATA IN CARE VA CADEA PE TERRA, DAR SE PRECONIZA CA VA CADEA IN APROPIERE DE SANKT PETERSBURG. SI CREDE-MA, RUSII ERAU PREGATITI SI DA, CHIAR AU TRAS. IN DIMINEATA ACELEI ZILE AU FOST TRASE 5 RACHETE, IAR UNA DIN ELE L-A INTERCEPTAT LA O DISTANTA FOARTE MICA DE PAMANT, ASTFEL SE EXPLICA ALTE BUCATI DIN EL CARE AU CAZUT IN CUBA (STII COORDONATELE SI CARE ESTE DISTANTA DINTRE LOCUL DE IMPACT SI CUBA?). AMERICANII STATEAU ROZANDU-SI UNGHIILE SI RUGANDU-SE. EI STIU SA PORNEASCA RAZBOAIE, ATAT SI NIMIC MAI MULT.

  11. Partea nasoală la un trafic ceva mai tresărit este că încep să apară și la noi comentatori precum Mihai. De data asta i-am aprobat comentariile, să ne mai destindem puțin, dar cred că pe viitor voi fi mai selectiv.

  12. @Claudiu
    Da, mersi de clarificare. Chiar m-am jucat un pic cu ImpactEffects si nu reuseam sa aliniez energia exploziei cu altitudinea la care a explodat in niciun fel, decat daca scadeam unghiul sub 30%.

  13. Claudiu, cred că nu ai fost exact la explicațiile tale. Ori au fost astfel preluate, ori e o vedere simplificată a problemei, însă eu unul am o problemă în ceea ce privește exactitatea. :)
    Ideea e că la viteze atît de mari, frecarea nu mai este relevantă. În cazul avionului BlackBird, actualmente retras, care reușea performanța de a zbura cu viteză constantă de 4 Mach, frecarea cu aerul era factorul definitoriu care răspundea de încălzirea fuselajului, motiv pentru care acesta fusese conceput din materiale greu fuzibile și care erau calculate să atingă parametrii dimensionali doriți la temperatura rezultată în urma frecării. Însă în cazul obiectelor care cad pe Pămînt, principala contribuție în încălzirea lor este transformarea energiei cinetice în căldură, la decelerarea bruscă survenită cu impactul cu aerul (care, la vitezele respective, are mai curînd comportamentul unui fluid extrem de vîscos – practic un soi de barieră de ciment de care asteroidul se izbește).
    Un raționament relativ simplu demonstrează faptul că energia cinetică transformată în căldură e responsabilă de explozia asteroidului și nu frecarea cu aerul: Dacă ar fi fost frecarea cu aerul, aceasta ar fi avut loc doar la suprafață, și transmiterea căldurii în interiorul bolidului s-ar fi făcut prin conducție termică. Oricît de fieros ar fi fost corpul, conducția termică nu are loc instantaneu (e un proces cu o durată mare de desfășurare) așa că explozia ar fi fost mai degrabă un „fîssss” prelung. Transformarea energiei cinetice în căldură datorată decelerării a avut loc în întreaga masă a asteroidului, fapt care a dus la explozia respectivă. Frecarea cu aerul nici măcar nu a avut loc; la vitezele respective, moleculele de gaz sînt atît de puternic izbite încît legăturile chimice sînt distruse, atomii sînt ionizați și se formează o plasmă extrem de fierbinte care provoacă o undă de șoc cu efect de „izolare” a asteroidului, propagîndu-se în fața acestuia. Dar energia termică a plasmei nu este suficientă pentru încălzirea corpului. E suficient să ne gîndim la masa coloanei de gaz deplasate de bolid și la masa (și inerția termică) a bolidului. Un corp similar de masă similară consumă, pe Pămînt, o cantitate enormă de căldură pentru a ajunge la temperatura necesară exploziei, și transferul termic necesar unui astfel de proces de încălzire în interval de cîteva secunde este practic imposibil.
    Sper să nu interpretezi comentariul drept o critică, ci doar ca o încercare de a corecta o idee preconcepută care se leagă de supraestimarea ponderii frecării cu aerul la astfel de evenimente.

  14. Cred că avem viziuni diferite în ceea ce privește definiția frecării. DEX’98 spune că frecare este „Interacțiune a două corpuri aflate în contact; forță pe care o exercită un corp asupra altuia când acesta se freacă de el”, iar eu prin ” transformarea energiei cinetice în căldură, la decelerarea bruscă survenită cu impactul cu aerul” înțeleg tot o frecare, fiind vorba de forța exercitată de atmosferă asupra meteorului. Cum explici, altfel decât folosind conceptul de frecare, că în majoritatea cazurilor, obiectele care ajung în atmosferă, cu viteze similare cu meteoritul de care povestim aici, se consumă și nu mai ajung pe suprafață? Sau diferența dintre dimensiunile inițiale ale asteroidului, înainte de contactul cu atmosfera, și diametrul final al meteoritului. Nu cred că poți afirma „că la viteze atît de mari, frecarea nu mai este relevantă” sau „Frecarea cu aerul nici măcar nu a avut loc”. Ok, nu este vorba despre o frecare obișnuită, dar eu nu văd o diferență atât de mare între transformarea energiei cinetice în căldură și frecare.

  15. Fenomenele sînt prea complexe pentru a le lămuri pe zona de comentarii ale unui blog. Probabil ai dreptate, avem definiții diferite apropo de frecare. Mie mi-e greu să cred că, la un corp relativ solid de 15 metri diametru, căldura generată de frecare (care, după cît îmi pot imagina, pot afecta doar o jumătate din suprafața corpului, presupunînd într-o primă aproximare că are formă sferică) ajunge atît de repede la interior pentru a genera, în întreaga masă, o atît de rapidă expansiune a gazelor capturate pentru a exploda. Mi se pare mai plauzibilă ideea de încălzire cvasi-instantanee datorată decelerației puternice și conversiei (perfect justificate fizic) din energie cinetică în căldură.

    Oricum, ceea ce nu am transmis în primul meu comentariu, și trebuia să subliniez mult mai bine, era faptul că mi-a plăcut foarte mult tot restul articolului și l-aș recomanda oricui. Felicitări pentru el și pentru blog-ul pe care-l urmăresc (tăcut) de multă vreme.

  16. Mulțumesc pentru aprecieri. Eu sper să nu rămâi tăcut și să te faci auzit de acum înainte, o părere avizată și pertinentă nu strică niciodată.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *