عن الكويكبات المدمرة للحياة وطريقة اكتشافها وخيارات استئصال الخطر منها. المقال الأول في السلسلة للدكتور نوح بروش
نشرت في مجلة غاليليو - العدد 96، أغسطس 2006
قرب منتصف ليل الجمعة 13 نيسان/أبريل 2029 (ليست "الجمعة السوداء" التي تجلب الحظ السيء، بل العكس كما سيتضح لاحقاً)، سيحظى المشاهدون في سماء إسرائيل بامتياز رؤية جسم سماوي يتحرك بسرعة بين النجوم. وعلى الرغم من أن الجسم لن يكون مشرقًا بشكل خاص، وقد لا يكون مرئيًا على الإطلاق من قلب مدينة كبيرة ومشرقة، إلا أنه سيكون واضحًا للمراقب في مكان مظلم، كما لو كان أحد الأقمار الصناعية الأخرى المرئية. بعد حلول الظلام أو نحو الفجر. وسيكون سطوع الجسم الظاهري مثل سطوع أحد النجوم الشاحبة من كوكبة الدب الأكبر، وهي كوكبة معروفة في الجزء الشمالي من السماء.
الأقمار الصناعية تكون مرئية لأعيننا بعد غروب الشمس أو قبل شروقها لأنها تعيد إلينا ضوء الشمس: قمر صناعي على ارتفاع 800 كيلومتر فوق سطح الأرض يضيء بأشعة الشمس على الرغم من أن النقطة على الأرض التي يُرى منها مظلمة. الفرق بين الجسم الذي سيكون مرئيًا في 13 أبريل 2029 والأقمار الصناعية المعتادة هو بعده عنا: في ذلك الوقت ستتغير المسافة بينه وبين الأرض بشكل كبير. وستكون الحركة الظاهرية البالغة 42 درجة في الساعة أبطأ من حركة الأقمار الصناعية المنخفضة، ولكنها سريعة بالنسبة لجسم يبعد عن الأرض أكثر من 30,000 ألف كيلومتر. وعند أقصى اقتراب، عندما يبدو الجسم مثل نجم بدرجة سطوع 3 أو 4، سيتم العثور على الجرام السماوي "فقط" على ارتفاع 36,350 كيلومترا فوق سطح الأرض، وهو أعلى قليلا من مستوى الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض (35,786 كيلومترا) التي تكتمل دورة واحدة حول الأرض بالضبط في يوم واحد، لذلك يبدو أنهم يقفون فوق نقطة ثابتة على خط الاستواء.
النجم الغريب في السماء كان اسمه "أبوفيس". وسيتضح فيما بعد معنى الاسم، والارتباط بينه وبين طبيعة الجسد. ولكن من المهم هنا أن نذكر أن الدراسات القوية التي أجريت بشأن أبوفيس تظهر بوضوح أن يوم 13 أبريل 2029 هو، في هذه الحالة، يوم محظوظ بشكل استثنائي لسكان الأرض! إن الصخرة الفضائية، التي يبلغ حجمها عدة مئات من الأمتار، والتي ستكون سرعتها بالنسبة للأرض في هذا الوقت أكبر من 10 كيلومترات في الثانية، لن تصطدم بالأرض، بل ستمر بها على مسافة آمنة. لو حدث تصادم، لما كنا سنعاني من "انقراض الديناصورات" متجددًا، كما حدث قبل 65 مليون سنة، ولكن فقط كارثة على نطاق "محلي": كانت ستندلع حفرة يبلغ قطرها عدة كيلومترات وعمقها كيلومترًا واحدًا. على الأرض، كان من الممكن أن يحدث دمار شديد للمباني الواقعة على مسافة عشرات الكيلومترات من موقع الارتطام، وكان الضجيج الشديد الناتج عن اختراق الغلاف الجوي والارتطام بالأرض قد يسبب آلامًا في الأذن عند هذا النطاق، وما إلى ذلك . وتحدث اصطدامات من هذا النوع بالأرض كل بضعة عشرات الآلاف من السنين، أي أنها ليست حدثا نادرا في تاريخها. وفي الوقت نفسه، وبعد سلسلة الكوارث التي حدثت مؤخراً (تسونامي في جنوب شرق آسيا، والفيضانات الهائلة الناجمة عن الأعاصير في جنوب شرق الولايات المتحدة)، أصبح عالم اليوم المزدحم حساساً حتى للإصابات "البسيطة".
وينتمي الجسم الذي سنكتب عنه هنا إلى عائلة الأجرام السماوية التي تنتمي إلى نظامنا الشمسي وتعرف باسم عائلة "الأجسام القريبة من الأرض" (NEOs). هذه هي المذنبات أو الكويكبات التي تغيرت مداراتها بسبب تأثير الكواكب الرئيسية في النظام الشمسي أو الاصطدامات مع الكويكبات الأخرى، والآن تقترب من الأرض في بعض الأحيان. الكويكبات هي أجسام صخرية تنتقل في الغالب بين مداري المريخ والمشتري، على الرغم من أن بعضها يتحرك في مدارات مختلفة كثيرًا. المذنبات عبارة عن أجسام تتكون عادة من جليد الماء وغازات متجمدة أخرى، تختلط فيها حبيبات الغبار والصخور ذات الأحجام المختلفة. تتبخر المواد المجمدة عندما يقترب المذنب من الشمس على طول مداره الإهليلجي.
الكشف والتنبيه
على مدى العقدين الماضيين، أولى عالم الفلك اهتمامًا كبيرًا بالأجسام الصغيرة التي تقترب جدًا من الأرض. وهذه الأجسام هي أعضاء في النظام الشمسي، إلى جانب الكواكب التي تعد أرضنا واحدة منها. مثل الكواكب (أو الكواكب)، تدور الأجسام الصغيرة أيضًا حول الشمس في مدارات إهليلجية (عندما تكون الشمس في إحدى بؤرتي القطع الناقص، كما يقتضي قانون كبلر الأول للحركة). والدافع وراء الاهتمام الكبير بالأجسام الصغيرة هو إدراك أن الأجسام التي تقترب كثيراً من الأرض قد تلحق بها أضراراً جسيمة، وربما حتى انقراض البشرية جمعاء. في الواقع، فإن التركيز على الانقراض الكبير الذي حدث قبل 65 مليون سنة، عندما غادرت معظم الديناصورات العالم، جلب إمكانية توجيه ضربة قاتلة من الفضاء إلى وعي الصف السياسي. وقد ساعد في ذلك أيضًا العديد من أفلام الرعب (هرمجدون، وديب إمباكت، وميتيور، وما إلى ذلك) إلى جانب كتب الخيال العلمي حول مواضيع مماثلة، وبالطبع الضغط العام القوي.
منذ الانقراض الكبير للديناصورات، كانت هناك العديد من التأثيرات للأجرام السماوية على الأرض والتي تم تسجيلها عبر تاريخ البشرية. إحداها، والتي وقعت في الصين عام 1490، ربما قتلت حوالي 10,000 شخص. حدث اصطدام آخر، أقرب إلى يومنا هذا، في 30 يونيو 1908 فوق سيبيريا. جسم تقدر كتلته بنحو 100,000 ألف طن دخل الغلاف الجوي وتفكك في انفجار عندما كان على ارتفاع حوالي ستة كيلومترات. وسقطت الأشجار في منطقة تبلغ مساحتها حوالي 2,000 كيلومتر مربع تحت نقطة الانفجار، وفي منطقة أكبر بمرتين، اشتعلت النيران أيضًا في الأشجار التي ظلت منتصبة. والطاقة المنطلقة في هذا الاصطدام تعادل انفجار 50,000 ألف قنبلة نووية بحجم قنبلة هيروشيما (وزن كل منها 5,000 طن). وفي عام 2000، ظهر جسم أصغر بكثير، ربما يبلغ قطره حوالي 20 مترًا، فوق شمال كندا، فوق بحيرة تاجيش. وكانت الطاقة المنطلقة في هذا الاصطدام تعادل نحو 2,000 طن فقط من مادة تي إن تي، لكن الانفجار الذي وقع على ارتفاع حوالي 25 كيلومترا فوق سطح الأرض، تم تسجيله في شبكة الكهرباء الكندية.
أدت الضغوط الشعبية التي مورست في الولايات المتحدة في ظل تاريخ من الإصابات غير البسيطة، إلى صدور قرار من الكونغرس في عام 1998 بتكليف وكالة ناسا باكتشاف 2008% بحلول عام 90 من الأجسام في المجموعة الشمسية التي يزيد حجمها عن كيلومتر واحد، مما قد يضر. الأرض ويسبب أضرارا فادحة جدا. إن هذا القرار، المتمثل في رسم خرائط للمخاطر من الفضاء، هو مسألة "معرفة العدو" بالنسبة للبشرية. ولإنجاز مهمة الاكتشاف هذه، قام العديد من مراقبي النجوم في الولايات المتحدة وحول العالم بتضافر جهودهم لاكتشاف أكبر عدد ممكن من الأجسام القريبة من الأرض. وتم الاكتشاف من خلال تصوير جزء من السماء وتكرار نفس الصورة بعد حوالي نصف ساعة وبعد حوالي ساعة كاملة. ومن خلال مقارنة الصور الثلاث، يمكن معرفة ما إذا كان يوجد في منطقة السماء التي تم تصويرها عنصر سماوي ينتمي إلى النظام الشمسي وليس نجمًا بعيدًا في الخلفية؛ وسيظهر الجسم في كل صورة في مكان مختلف، وذلك بسبب حركته حول الشمس وحركة الأرض في مداره (يتغير المكان الذي نلاحظ منه). تقوم برامج الكمبيوتر الخاصة بتحليل "ثلاثية" الصور الفوتوغرافية والكشف تلقائيًا عن معظم الأجسام المتحركة، مع قياس موقعها بدقة. ويتم إبلاغ الموقع إلى "مركز الكواكب الصغيرة، MPC" الذي أنشأه الاتحاد الفلكي الدولي بجامعة هارفارد في الولايات المتحدة. وهي الجهة الرسمية التي تقوم بمركزية الملاحظات وتوزيعها، وحساب الموقف المستقبلي لمختلف الهيئات.
ويجب أن تتم عمليات الرصد من مرصد واحد لمدة ليلتين متقاربتين، ولو متتاليتين، يتغير خلالهما الجرم السماوي موقعه حسب مداره حول الشمس وحركة الأرض. ويجب جمع ثلاث صور كل ليلة للتأكد من أنه كويكب بالفعل، وللحصول على مدار سماوي قريب من المدار الحقيقي. تسمح هذه القياسات بتحديد تقريبي لمدار الجسم حول الشمس، والذي من الممكن من خلاله حساب المكان الذي سيكون فيه الجسم بعد بضعة أسابيع - على الرغم من أنه ليس المدار الدقيق حول الشمس، مما يسمح بتحديد الموقع عند في أي وقت. لتحديد مسار دقيق، يجب إجراء المزيد من الملاحظات، وفي بعض الأحيان تكون متباعدة قدر الإمكان.
في 19 يونيو 2004، قام علماء الفلك الأمريكيون روي تاكر (تاكر)، وديفيد ثولين (ثولين)، وفابريزيو بيرناردي (برناردي)، بتشغيل تلسكوب في مرصد كيت بيك في ولاية أريزونا، بحثًا عن الأجسام القريبة من الأرض. ومن بين اكتشافاتهم الأخرى في تلك الليلة جثة تم تسليمها من المركز إلى أجساد صغيرة لعدد مؤقت فقط، ولكنها ليست هناك، حيث تم رصدها لمدة ليلتين فقط (بسبب سوء الأحوال الجوية في الليالي الأخرى). تحول تولان وزملاؤه إلى دراسات أخرى وتخلوا عن الجثة التي لاحظوها لمدة ليلتين فقط. وبعد حوالي نصف عام، بدءًا من 18 ديسمبر وخلال خمس ليالٍ قرب عيد الميلاد عام 2004، شاهد علماء الفلك من أستراليا وبقية العالم السماء الجنوبية لنفس الهدف. ربط مركز الأجسام الصغيرة ملاحظاته بملاحظات تولان وأصدقائه عندما أصبح من الواضح أنه نفس الجسد، والذي أُعطي بعد ذلك اللقب المؤقت "2004 MN4". أتاحت الملاحظات التي تم إجراؤها في فترة زمنية مدتها ستة أشهر لأول مرة تحديد مسار بمستوى معقول من الدقة.
تم تغذية المسار وتطوره المتوقع على مر السنين إلى أجهزة الكمبيوتر العاملة في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) وفي جامعة بيزا في إيطاليا للتنبؤ بالاقتراب من الأرض. ويتمثل دور "مركز الأجسام القريبة من الأرض" في مختبر الدفع النفاث في تنسيق أنشطة الكشف والتتبع الأمريكية لهذه الأجسام، وفقًا لتوجيهات ناسا وقرار الكونجرس. ويتمثل دور المركز في إيطاليا، المعروف باسم "NEODYS"، في توفير البيانات عن الجهات القريبة من البلاد بطريقة سهلة وسهلة، مع حساب فرص الضرر. أظهرت أجهزة الكمبيوتر في المركزين بشكل مستقل أن الجسم 2004 MN4 يقترب جدًا من الأرض من وقت لآخر، وأنه في 13 أبريل 2029، سيصطدم الجسم بالأرض.
(((((((((((تابع في الجزء القادم))))))))))
مقياس تورينو
من الممكن تقدير الأضرار المتوقعة من اصطدام جرم سماوي بالأرض. ويعتمد الحساب على الطاقة الحركية التي يمتلكها الجسم نتيجة حركته وحجمه، وشكل مروره عبر الغلاف الجوي حتى اصطدامه بالأرض. كلما كان الجسم أكثر صلابة، زادت فرصة وصوله إلى الأرض سليمًا تقريبًا، على الرغم من أن جزءًا منه سيتبخر أثناء المرور عبر الغلاف الجوي. ويحدث التبخر لأن الأجسام القادمة من الفضاء تصل إلى الأرض بسرعة عالية جدًا. السرعة الدنيا هي سرعة السقوط الحر من مسافة لا نهائية إلى الأرض، 11.2 كيلومتر في الثانية، وهي تساوي أيضًا "سرعة الإفلات" من الأرض. إذا قمنا بتبسيط الحساب، فإن السرعة القصوى، 72 كم في الثانية، هي مجموع أعلى سرعة يمكن أن يصل إليها جسم ينتمي إلى النظام الشمسي عندما يكون قريبًا من الأرض (42 كم في الثانية؛ وبهذه السرعة يكون المدار الجسم شديد الانحراف) وسرعة الأرض في مدارها حول الشمس (30 كم في الثانية). يكون الجمع البسيط للسرعتين صحيحًا إذا كان مسارا الجسم السماوي والأرض في نفس المستوى وفي الاتجاه المعاكس للحركة، أي أن الأجسام تتحرك عكس بعضها البعض - وهو تصادم مباشر.
وللتعبير عن مجموع عوامل فرص الإصابة مع المخاطر المرتبطة بهذه الإصابة، تم صياغة مقياسين يكون فيهما التصنيف الأعلى سببا لمزيد من القلق. وقد تم وضع مقياس واحد في مدينة تورينو في اجتماع للعلماء الذين تناولوا هذا الموضوع. وعلى مقياس تورينو، يتم إعطاء درجة 0 للنيازك التي لا تصل إلى الأرض على الإطلاق، والأجسام الفضائية التي لا تصطدم بالأرض. ويستحق التقييم من 2 إلى 5 (المشار إليه باللون الأصفر في الوصف البياني للمقياس) اهتمام علماء الفلك، لأن فرصة الاصطدام تتجاوز واحدا في المئة، ووفقا لخصائص الجسم المعروفة، فإن الاصطدام يمكن أن يسبب كارثة إقليمية. ويرتفع مستوى الخطورة حتى التصنيفات من 8 إلى 10 (المميزة باللون الأحمر)، والتي تعبر عن إصابة مؤكدة؛ في المستوى 10، يمكن أن يؤدي الضرر إلى نهاية الحضارة الإنسانية. من المحتمل أن يحدث تأثير المستوى 10 كل 100,000 عام.
في العادة، لا يحصل الجسم القريب من الأرض على تصنيف أعلى من 0. من السهل أن نفهم الإثارة التي اجتاحت العالم الفلكي عندما وصل الكويكب القريب من الأرض 2004 MN2004 لعدة أيام، في نهاية عام 4، إلى درجة مثيرة للقلق تبلغ 4 على مقياس تورينو، مع احتمال اصطدامه بنسبة واحد في 37!
