Zderzenie planetoidy 2014 AA z Ziemią

dr Ireneusz Włodarczyk
Rozdrażewski Oddział
Polskiego Towarzystwa Astronomicznego
Rozdrażew
astrobit@ka.onet.pl

Zderzenie planetoidy 2014 AA z Ziemią

Uaktualniony artykuł z Uranii Postępów Astronomii 1/2014

Pierwsza odkryta w 2014 r. planetoida o nazwie 2014 AA wtargnęła do ziemskiej atmosfery późno w nocy 1. stycznia naszego czasu nad Oceanem Atlantyckim. Miała średnicę około 2-3 metrów. Pierwsza obserwacja została wykonana 1 stycznia o 7:18 naszego czasu, zaledwie około 20 godzin przed zderzeniem. Obserwacje wykonał Richard Kowalski z obserwatorium astronomicznego G96 Mt. Lemmon Survey przy użyciu 1.5 m reflektora wyposażonego w kamerę CCD. Pomiary wykonali: A. Boattini, E. J. Christensen, A. R. Gibbs, A. D. Grauer, R. E. Hill, J. A. Johnson, R. A. Kowalski, S. M. Larson, F. C. Shelly. W ciągu nieco ponad godziny wykonano 7 obserwacji astrometrycznych. Są to jedyne obserwacje tej planetoidy. Planetoida miała jasność około 19 magnitudo. Mogła być zarejestrowana przez inne obserwatoria astronomiczne na świecie, jednak świętowanie Nowego Roku mogło nie sprzyjać prowadzeniu obserwacji.

Już pierwsze obliczenia wykonane przez Billa Greya, znanego autora astronomicznego programu komputerowego GUIDE, oraz Steve’a Chesleya z JPL NASA pokazały, że planetoida 2014 AA zderzyła się z Ziemią nad ranem 2. stycznia około 2:00 – 4:00 naszego czasu. Wskazano również na miejsce zderzenia, gdzieś nad Atlantykiem, między Ameryką Środkową a Afryką. Odpowiedni komunikat Minor Planet Center (MPC) ukazał się dopiero 2 stycznia o 14:08 naszego czasu. Spodziewano się również, że planetoida przetrwa wtargnięcie do ziemskiej atmosfery, podobnie jak miało to miejsce w przypadku planetoidy 2008 TC3 o podobnych rozmiarach. Planetoida 2008 TC3, jako jedyna do tej pory, była obserwowana przed zderzeniem z Ziemią, które miało miejsce 7 października 2008 r. około 4:46 naszego czasu. Co ciekawe, została odkryta również przez Richarda Kowalskiego z tego samego obserwatorium. Odkrycie 2008 TC3 nastąpiło też 20 godzin przed kolizją, a pierwsze obliczenia możliwego zderzenia planetoidy 208 TC3 pochodzą od S. Chesleya. Kawałki planetoidy 2008 TC3 odnaleziono później w Sudanie.

Warto w tym miejscu zauważyć, że Pan Prof. Grzegorz Sitarski z CBK PAN, posługując się swoimi programami orbitalnymi, oraz autor tej notatki, posługując się zmodyfikowanymi włosko-hiszpańsko-amerykańskimi programami obliczającymi zderzenia planetoid z Ziemią, obliczyli w czasie lotu planetoidy 2008 TC3 i napływu jej kolejnych obserwacji, prognozowany czas i miejsce upadku tej planetoidy. Okazało się, że nasze wyniki były niemal identyczne z wynikami NASA!

Jednak w przypadku planetoidy 2008 TC3 wiadomość o możliwym jej zderzeniu była podana wcześniej, tj. przed zderzeniem, a dostęp do obserwacji gromadzonych przez MPC był możliwy przez cały czas. Natomiast wiadomość o możliwym zderzeniu planetoidy 2014 AA z Ziemią była podana już po zderzeniu. Inne obserwatoria nic nie zaobserwowały, a mechanicy niebiescy mogli obliczać orbitę zderzeniową planetoidy już po zderzeniu.

Wprawdzie obserwacje planetoidy były opublikowane wcześniej na stronie MPC, w dziale poświęconym obiektom wymagającym potwierdzenia przez inne obserwatoria, ale nie było sygnału o jej potencjalnym zagrożeniu dla Ziemi. Nie chciano też (MPC oraz JPL NASA) wszczynać przedwczesnego alarmu o zagrożeniu, które mogłoby być nieodpowiednio wykorzystane przez dziennikarzy, jak to się ostatnio modnie mówi.

ŚLEDŹ PLANETOIDY

Każdy może na bieżąco śledzić i wykorzystać obserwacje astrometryczne odkrywanych planetoid zamieszczanych na stronie MPC:
http://www.minorplanetcenter.org/iau/NEO/toconfirm_tabular.html
oraz komplet obserwacji astrometrycznych i radarowych znanych do tej pory planetoid i komet:
http://www.minorplanetcenter.org/db_search
i prognozować ich możliwe zderzenia z Ziemią.

Dostępne są również gotowe prognozy zderzeniowe potencjalnie groźnych planetoid na stronach NASA:
http://neo.jpl.nasa.gov/risk/
konsorcjum włosko-hiszpańskiego:
http://newton.dm.unipi.it/neodys/index.php?pc=4.1.

Na stronie Centrum Badań Kosmicznych PAN:
http://phas.cbk.waw.pl/neo.htm
możemy zapoznać się z analizą wybranych orbit zderzeniowych planetoid zespołu pod kierownictwem Pana Prof. Grzegorza Sitarskiego.

Korzystając z wcześniej wspomnianych programów komputerowych, obliczyłem orbitę planetoidy 2014 AA. Wykorzystałem siedem jej opublikowanych obserwacji astrometrycznych, stosując efemerydy planet DE405 i uwzględniając dodatkowe perturbacje od 25. masywnych planetoid. Obliczone elementy orbitalne wraz z ich niepewnościami ± σ pokazane są obok rysunku.

Orbity i położenia planet i planetoidy 2014 AA w momencie zderzenia planetoidy z Ziemią w płaszczyźnie ekliptyki. Kreskowana część orbity planetoidy znajduje się pod płaszczyzną ekliptyki. Punkt równonocy wiosennej znajduje się na rysunku na prawo.
Obliczone elementy orbitalne:
Epoka: 1 stycznia 2014 r. (JD2456658.5 TDB).
Półoś wielka: 1.1642694 ± 0.0618682 A.U.
Mimośród: 0.2131563 ± 0.0604754
Nachylenie: 1.425466 ± 0.415751 st.
Długość węzła wstępującego: 101.5791 ± 0.2753 st.
Argument peryhelium: 52.27958 ± 2.77691 st.
Anomalia średnia: 324.22795 ± 2.95297 st.
Wielkość absolutna, H=30.945 ± 0.120 m
Dopasowanie orbity do obserwacji, RMS= 0.0563"

Następnie znalazłem również rozwiązania zderzeniowe dla tej planetoidy. Wynika z nich, że zderzenie nastąpiło w momencie 2014-styczeń-02.098 UTC, czyli blisko prognozowanej wcześniej daty przez B. Greya i S. Chesleya. Również pokazany obok pas przebiegu możliwych miejsc zderzenia planetoidy z Ziemią jest podobny do obliczonej ścieżki zderzeń przez wspomnianych autorów amerykańskich.

Prognozowane miejsca zderzenia planetoidy 2014 AA z Ziemią na 2 stycznia 2014 r.

W oparciu o obliczoną z obserwacji wielkość absolutną planetoidy 2014 AA wynoszącą około 30.945 m można oszacować masę planetoidy na około 15 ton, prędkość wejścia w atmosferę Ziemi około 12.29 km/s i energię zderzenia na około 260 ton trotylu.

Trwają poszukiwania efektów zderzenia planetoidy 2014 AA z Ziemią wśród obserwacji dostarczanych przez satelity obserwujące w promieniach gamma, obserwatoria sejsmologiczne czy infradźwiękowe. Poszukiwane są też obserwacje astrometryczne z wcześniejszych dat, lecz rozmiary planetoidy są tak małe, że trudno byłoby ją zidentyfikować, a także z powodu dużej niepewności obliczonych elementów orbitalnych wynikających z jej krótkiego łuku obserwacyjnego.

W momencie pisania tej notatki, 5 marca 2014 r., znane były 10665 planetoidy bliskie Ziemi (tzw. NEA od ang. Near-Earth Asteroids), tj. takie, których minimalna odległość od Słońca nie przekracza 1.3 au. Wśród nich mamy: 831 planetoid grupy Atena, których orbity są podobne do planetoidy (2062) Atena (półoś wielka < 1.0 au, maksymalna odległość od Słońca większa niż 0.983 A.U.), 5316 planetoid grupy Apolla, których orbity przecinają orbitę Ziemi podobnie do planetoidy (1862) Apollo (półoś wielka > 1.0 au, minimalna odległość od Słońca < 1.017 au) oraz 4518 planetoid grupy Amora, których orbity są podobne do planetoidy (1221) Amor (zbliżają się do Słońca w granicach 1.017-1.3 au). Planetoida 2014 AA należy do planetoid grupy Apolla.

Miejmy nadzieję, że połączone zostaną wysiłki wszystkich obserwatoriów astronomicznych wraz z ich centrami obliczeniowymi, aby w przyszłości móc wcześniej prognozować zagrożenia dla Ziemi od potencjalnie groźnych planetoid.