Cel mai mare meteorit inofensiv

I: Daca ar fi sa cada o bucata dintr-un astfel de corp ceresc (asteroid/meteoroid) in gradina unuia dintre noi, care este dimensiunea maxima pe care ar putea-o avea (odata ajunsa pe Pamant) fara ca impactul sau sa fie devastator/sa provoace stricaciuni (luand in calcul si posibila masa pierduta la intrarea in atmosfera)?

R: Desi problema pare simpla la prima vedere, nu este chiar asa, in acest proces intervenind o serie mare de variabile. La o evaluare simplista putem spune ca cel mai mare obiect de genul acesta care ar putea lovi Pamantul fara a produce pagube serioase ar putea avea dimensiuni in jur de  0.5 – 1.2m diametru la impact, deci probabil in jur de 1-5 metri inainte de a intra in atmosfera noastra si o greutate de circa 1-4 tone tot in momentul impactului, dar cel mai probabil in cazul unui obiect atat de mic nu vom avea o singura bucata de material cu aceste caracteristici dupa impact.

Voi detalia in continuare raspunsul. Inainte de a incepe as vrea sa mentionez ca am considerat ca in cazul unui obiect care loveste suprafata Pamantului putem considera ca acesta nu produce pagube in conditiile in care nu produce victime umane sau raniri considerabile, nu produce daune consistente cladirilor, chiar a celor aflate in apropierea zonelor de impact si ca produce in cel mai rau caz un crater de ordinul metrilor. De asemenea am considerat in cazul de fata ca potentiala zona de impact nu este una extrem de dens populata ci cel mult o zona rezidentiala cu un procent considerabil de spatii verzi intre cladiri, respectiv ca obiectul nu cade direct peste o cladire sau foarte aproape (la distante de ordinul zecilor de metrii) de persoane. Acestea sunt cazuri mai putin probabile si le-am omis in intentia de a trata cazul cel mai general valabil. Daca se intampla insa, e clar ca dimensiunile obiectului, pentru a nu produce pagube sau daune se reduc considerabil.

De mentionat de asemenea ca obiectele de care discutam se afla la granita dintre asteroizi si meteoroizi. Unul din criteriile de departajare cel mai uzat, desi nu e acceptat de toti astronomii este ca obiectele cu dimensiune de la 1 m in sus sunt considerate asteroizi, iar cele mai mici meteoroizi.

Pentru a intelege mai bine situatia voi povesti putin „istoria” unui impact cu un meteoroid sau asteroid mic care intra pe traiectorie de coliziune cu planeta noastra. Totul incepe undeva pe la 100 km inaltime cand obiectul patrunde in atmosfera terestra. Impactorii pot veni cu viteze care, dupa cunostintele actuale, variaza intre 11 si 72 de km/s. Mare atentie aici, este vorba de km pe secunda si nu pe ora… sa facem un mic calcul 1 km/s = 3600 km/h deci viteza minima de intrare a unui astfel de obiect este nici mai mult nici mai putin decat 40.000 km/h! O viteza considerabil mai mare decat cea a glontului pentru un obiect ce in general are o greutate de ordinul tonelor sau mai mult. Odata intrat in atmosfera, datorita frecarii, obiectul incepe sa franeze, sa se incalzeasca si sa piarda masa. Se ajunge rapid la temperaturi de ordinul miilor de grade obiectul fiind supus la un stres mecanic si termic extrem. In functie de mai multi parametri, pe care ii voi enumera ceva mai jos, obiectul poate exploda la o inaltime mai mica sau mai mare, explozia fiind in general atat de puternica incat doar suflul exploziei poate fi destul de devastator pentru zona deasupra careia se produce (un bun exemplu pentru asta este fenomenul produs recent in Rusia pe data de 15 februarie, daunele inregistrate in acel caz fiind generate in foarte mare parte doar de aceasta explozie). Odata aceasta explozie produsa, fragmentele ramase isi vor continua drumul catre suprafata cu viteze la fel de mari dar materialul va incepe sa se disperseze, traiectoriile fiind apropiate cu cea a obiectului principal dar nu perfect paralele (depinde de explozie si de greutatea fragmentelor). In functie de inaltimea la care se produce aceasta explozie si de dimensiunile fragmentelor rezultate, acestea vor cadea pe o suprafata care poate varia de la dimensiuni de ordinul zecilor de metri patrati dar poate ajunge usor la zeci, sute km patrati sau chiar mai mult. Daca obiectul este suficient de mare la impactul cu solul el va fi insotit de o masa de aer incins care se va raspandi rapid pe suprafata terestra in unele cazuri incinerand totul pe o raza considerabila in jurul zonei de impact. In momentul impactului fragmentele sau tot obiectul (in cazurile in care acesta nu s-a fragmentat) se va sfarama producand un crater de impact, fragmentele rezultate raspandindu-se in jurul acestui crater pe distante considerabile (dependente din nou de dimensiunile obiectului). In mod evident se va produce si un cutremur generat de acest impact.

Tot acest proces descris in mare mai sus depinde sensibil de o serie mare de factori din care cei mai importanti sunt masa obiectului, diametrul, viteza cu care atinge atmosfera, unghiul sub care intra in atmosfera, tipul de sol pe care il loveste in momentul impactului. Pe langa asta insa intervin si alti factori legati de forma obiectului, de cat de omogen este, de atmosfera in momentul traversari si multi altii care influenteaza si ei mai putin dar nu neglijabil procesul. Din acest motiv nu exista o „reteta” simpla prin care putem spune ca un obiect de o anumita dimensiune produce un anumit efect. Ceea ce putem face este sa evaluam in conditii „optimiste” care ar fi cu aproximatie obiectul cel mai mare care ar respecta conditiile cerute mai sus. De adaugat inca un detaliu la procesul descris mai sus. Obiectele mici, orientativ cele sub 8 tone, sunt franate de trecerea in atmosfera pana la viteze mici, de la un punct insa fiind accelerate in compensatie de gravitatia terestra. Se ajunge astfel la un soi de echilibru al franarii prodese de frecare si al acelerarii produse de gravitatie, obtinandu-se viteze de impact cu solul undeva intre 300 si 600 km/h. Obiectele mai mari insa nu pot fi franate suficient ele pastrandu-si o fractiune din viteza initiala, care cum am vazut mai sus este de cel putin 40.000 km/h. Fractiunea din viteza pe care o pastreaza variaza odata cu dimensiunea, obiectele cu cat sunt mai grele fiind mai putin franate. Ajungem astfel in situatia in care astfel de obiecte care isi pastreaza din viteza initiala, pot lovi suprafata cu viteze care incep de la cativa km/s (deci in jur de 10.000 km/h). Va inchipuiti deci ce inseamna un impact dintre un obiect cu o greutate de ordinul tonelor care vine cu o astfel de viteza.

In concluzie in general doar obiectele suficient de mici se pot incadra in cerintele noastre, deci cele care lovesc cu viteze de „numai” 300-600 km/h, si posibil in anumite cazuri particulare o mica parte din cele mai rapide.

Ceea ce am vrut sa evidentiez pana acum este faptul ca in acest „joc” sunt implicate viteze, mase si conditii extreme, situatie in care este destul de greu ca un obiect prea mare sa poata ateriza frumos la noi in gradina fara sa produca pagube mari, ramanand in acelasi timp intr-o singura bucata. In plus o problema este ca, asa cum am vazut in cele mai multe cazuri obiectele mici nu rezista stresului mecanic si termic al intrarii in atmosfera si explodeaza deci nu vom avea in cele mai multe cazuri un bolovan in spatele casei, ci o gramada de pietricele de ordinul centimetrilor raspandita pe o suprafata mai mica sau mai mare. Chiar daca presupunem ca obiectul nu se fragmenteaza din start in bucati mici, fragmentele mari se vor sfarama si imprastia la impactul cu solul. Ca sa recuperam deci materialul rezultat in urma unui astfel de proces este ceva de munca de cautare. In realitate insa doar o parte din acest material este recuperat. De exemplu in cazul meteoroidului TC3 2008 care a cazut in Sudan in 2008 desi masa estimata ajunsa pe sol a fost de ordintul tonelor doar vreo 10 kg de material au fost recuperate pana acum. La fel s-a intamplat si in 2007 cand un obiect estimat ca avand vreo 3 m diametru la intrarea in atmosfera si in jur de 50 tone a lovit suprafata in zona Carancas, Peru, producand un crater de circa 13 m. Se estimeaza ca acest crater a fost produs de un fragment de 1.1m si aproximativ 3 tone greutate, care insa s-a sfaramat si imprasitat atat de tare la impact (viteza estimata la impact este de aproximativ 3km/s) incat doar circa 11kg de material au fost recuperate pana acum. In acest caz pagubele au fost minime, cu exceptia craterului neexistand victime sau raniti si nici cladiri afectate de efectele impactului. De mentionat insa ca exista si situatii in care un procent considerabil mai mare de material este recuperat ajungandu-se uneori chiar la procente de peste 50%.

Cum spuneam insa acest „joc cosmic” are foarte multe variabile. De mentionat aici ca densitatea obiectelor poate varia destul de mult intre circa 1500kg/m3 si 9000kg/m3, componenta obiectelor putand fi foarte variata, de la gheata pana la metale cum ar fi fierul sau nichelul. Toate aceste variabile amintite mai sus dar si altele pot influenta considerabil evolutia obiectului, putand deci sa avem obiecte mai mici care sa produca pagube mai mari decat ne-am astepta, sau invers. Ne putem astepta deci la multe situatii exceptionale care nu se incadreaza foarte bine in modelul general prezentat.

Ii multumesc lui Valentin Grigore (Societatea Astronomica Romana de Meteori) pentru sprijinul acordat in clarificarea unor aspecte legate de problema in discutie.

Mai jos o imagine cu un fragment din TC3 2008 in momentul gasirii lui de catre Peter Jenniskens.

TC32008_Petersmeteorites_946-710

Back To Top