Kysymyksiä asteroideista

Apophis-asteroidin törmäys riski on
suurin punatäplitetyllä reitillä.
Halkaisijaltaan noin 270 metrinen
asteroidi törmäyksellään aiheuttaisi
kuitenkin tuhoa paljon laajemmalla alueella
kuin törmäyspaikan ympäristössä.
Vähintäänkin koko maapalloa uhkaisi
törmäyksen seurauksena merkittävä
ilmastonmuutos, jossa nykyinen
lämpeneminen olisi pikku juttu.
Useiden vuosien ajan ilmassa leijuva
hienojakoinen pöly viilentäisi maapalloa
merkittävästi ja jääkauden alkaminen
olisi mitä luultavinta. Kuva Wikipedia.

K: Voiko asteroidi törmätä maapalloon?

V: Maan radan tuntumassa Aurinkoa kiertää tuhansia isompia ja pienempiä asteroideja. Osa näistä asteroideista ei koskaan tule suoraan maapallon radalle tai ylitä sitä. Osa kuitenkin on sellaisilla radoilla, joka johtaa törmäykseen enemmin tai myöhemmin. Ehkä tällä hetkellä tunnetuin maapallon lähes törmäysetäisyydelle tuleva asteroidi on nimeltään Apophis.

Apophis havaittiin ensikerran joulun alla vuonna 2004. Ensimmäiset ratalaskelmat osoittivat, että asteroidi voi törmätä maapalloon huhtikuun 13. päivänä vuonna 2029. Silloin todennäköisyydeksi laskettiin 1:37, mikä oli korkein koskaan laskettu törmäysmahdollisuus. 

Vielä joulun aikana saatiin asteroidista lisähavaintoja, ja Tapanin päivään mennessä törmäykselle laskettiin todennäköisyys 1:45 000. Tämäkin olisi ollut uutisen paikka, mutta Indonesian tsunami seurauksineen vei huomion pois aiheesta. Niinpä moni on kuullut vain epämääräisiä huhuja törmäysmahdollisuudesta.

Tutkijat ovat seuranneet Apophis-asteroidin rataa, ja lisätutkimukset ovat osoittaneet, että vuonna 2029 se ohittaa maapallon vain 18 300 km etäisyydeltä. Tämä on tavattoman vähän, sillä tv- ja sääsatelliitit kiertävät Maata noin 36 000 km korkeudella. Törmäyksen mahdollisuudeksi viimeisimmät laskelmat antavat hyvin alhaisen arvon vuodelle 2029 ja Don Yeomansin (NASA Near-Earth Object Program) mukaan törmäystä ei silloin tapahdu.

Uhka ei kuitenkaan ole pyyhkäisty aivan kokonaan pois: ohittaessaan maapallon, asteroidin rata muuttuu hieman ja tämän seurauksena huhtikuun 13. päivänä 2036 on pieni mahdollisuus törmäykselle. Uusin todennäköisyysarvio tälle törmäykselle on 1:250 000. Tämänkään jälkeen Apophis ei ole kovin turvallisella radalla, vaan vuonna 2068 törmäykselle on laskettu mahdollisuus 1:330 000. Se ei ole enää kovinkaan suuri mahdollisuus, mutta tutkijat pitävät jatkossakin silmällä Apophista, sillä asteroidien ratoja ei yleensä pystytä kovin pitkäksi aikaa ennustamaan suurella tarkkuudella.

Vaikka lähitulevaisuudessa Apophis ei tuotakaan välitöntä uhkaa, asteroidi on vain yksi tuhansien muiden Maata lähestyvien asteroidien joukossa. Milloin vain voidaan löytää törmäyskurssilla oleva asteroidi, jonka törmäyksen estämiseen ei ole riittävästi aikaa.

Kaalijärvi on yksi tuoreimmista
törmäyskraattereista. Se syntyi
noin 4000 vuotta sitten, ja on
saattanut jättää muistumia
kansanrunoihin, joita voi lukea
mm. Kalevalasta ja Kalevipoegista.
Kuva Kari A. Kuure.

K: Kuinka asteroideja voidaan estää törmäämästä?

V: Ihmiskunnan intressissä on pyrkiä estämään asteroidien törmääminen maapalloon. Tehtävä ei ole helppo ja kuviteltavissa olevat keinot ovat yleensä hitaita tai niiden vaikutus on lähes olematon.

Asteroidien torjuminen vaatii satojen miljoonien dollarien puolustusjärjestelmän rakentamisen ja ylläpidon. Kustannukset ovat kuitenkin hyvin pieniä verrattuna pienenkin asteroidin aiheuttamiin inhimillisiin ja taloudellisiin kustannuksiin. Niinpä kustannuksia onkin verrattava vakuutukseen, joka ei korvaa aiheutuneita vahinkoja, vaan mahdollisesti estää koko vahingon syntymisen, tai ainakin pienentää vaurioita.

Elokuvissa Deep Impact ja Armagedon asteroideja ja komeettoja torjuttiin ydinlatauksilla. Asiantuntijat eivät pidä menetelmää hyvänä tai edes kovinkaan todennäköisenä keinona torjua törmäystä tai sen aiheuttamia vahinkoja, ellei törmäävä kappale ole aivan pieni. Räjäyttäminen kappaleiksi kun tuottaa suuren määrän pienempiä kappaleita, joiden aiheuttama tuho voi olla jopa paljon suurempi kuin yhtenä kappaleena Maahan törmäävän asteroidin.

Tarvitaan siis hienovaraisempia menetelmiä, joista asteroidin radan muuttaminen turvallisempaan suuntaan on tällä hetkellä suosituin. Käytettävissä oleva aika ratkaisee mitä menetelmää voidaan käyttää ja mitkä ovat sen kustannukset.

Ydinräjäytyksen jälkeen tunnetuin ja ehkä helpoimmin ymmärrettävissä oleva menetelmä olisi rakettimoottorin kiinnittäminen asteroidiin. Moottoria käytettäisiin lyhyissä jaksoissa aina silloin, kun sen tuottama työntövoima veisi asteroidia turvalliseen suuntaan. Menetelmä soveltuu lähinnä pienien asteroidien radan muuttamiseen, mutta siihen liittyy vielä toistaiseksi ratkaisemattomia teknisiä ongelmia.

Toisena menetelmänä on ehdotettu asteroidin pinnan ”maalaamista” vaaleaksi tai tummaksi riippuen sen pyörimisnopeudesta ja suunnasta.  Idea tässä on se, että ”maalaamisella” muutetaan luontaisesti esiintyvää Yarkovskin vaikutusta. Ilmiön havaitsi ensimmäisenä venäläinen insinööri Ivan O. Yarkovsky 1900-luvun alussa. Sen vaikutuksesta pyörivän asteroidin pintalämpötila ja sen seurauksena rata muuttuu auringonvalon imeytymisen ja heijastumisen vaikutuksesta. Menetelmä olisi kustannustehokas, mutta se vaatii aikaa vuosikymmeniä tai jopa vuosisatoja toivotun tuloksen saavuttamiseksi.

Edellistä tehokkaampia menetelmiä voisi olla suuren aurinkopeilin sijoittaminen asteroidin läheisyyteen. Peili heijastaisi auringonvaloa ja -lämpöä asteroidin pintaan aiheuttaen kaasunmuodostusta ja sen poistumisesta johtuvan voiman haluttuun suuntaa. Menetelmä voisi olla tehokas komeettamaisille, siis pinnaltaan jäisille kappaleille, mutta ei kovinkaan tehokas kivipintaisille asteroideille.

Ehkä tehokkain, ja kaikille asteroidityypeille sopiva menetelmä voisi olla massiivisen luotaimen sijoittaminen kappaleen läheisyyteen. Luotaimen massa aiheuttaisi asteroidiin pienen gravitaatiovoiman, joka muuttaisi sen rataa. Vastaava gravitaatiovoima avaruusalukseen kumottaisiin käyttämällä ionirakettimoottoreita, jolloin avaruusalus toimisi käytännössä avaruushinaajana vieden asteroidin turvallisemmalle radalle. Tämäkin menetelmä vaatii käytettävissä olevan ajan olevan useiden vuosien tai vuosikymmeninen mittainen. Apophisin tapauksessa tämä olisi ehkä kaikkein käyttökelpoisin, jos tarvittava välineistö olisi tällä hetkellä jo käytettävissä.

Faktat

• Apophisin halkaisija on noin 270 metriä.
• Asteroidin rata leikkaa Maan radan aina huhtikuun 13. päivänä.
• Mahdollisia törmäysajankohtia ovat vuodet 2029, 2036 ja 2068.
• Tällä hetkellä todennäköisin maapalloon törmäävä asteroidi on 1950 DA, joka kohtaa maapallon maaliskuun 16. päivänä 2880. Törmäykselle laskettu todennäköisyys vaihtelee 0–1:300, riippuen asteroidin pyörimissuunnasta.
• 1950 DA -asteroidin halkaisija on 1,1 km.
•  Asteroidien törmäyksistä johtuvien joukkosukupuuttoon kuolemisia on esitetty tapahtuneen noin 250 ja 65 miljoona vuotta sitten. Monia muitakin joukkosukupuuttoja on ehdotettu asteroidien aiheuttamiksi, mutta niille tieteellisesti riittävien näyttöjen kokoaminen ei vielä ole onnistunut.
• Suomen tunnetuin törmäyskraatteri on Lappajärvi. Se syntyi noin 75 miljoona vuotta sitten ja on noin 23 km laaja, nyt jo muotoaan muuttanut kraatterijärvi.
• Yksi tuoreimmista törmäyksistä tapahtui noin 4000 vuotta sitten Virossa Saarenmaalla. Törmäyksessä syntyi noin 100 m halkaisijaltaan oleva Kaalijärvi.