Челябинское событие и частота столкновения малых тел с Землей В.В. Емельяненко ИНАСАН. - презентация

1 Челябинское событие и частота столкновения малых тел с Землей В.В. Емельяненко ИНАСАН

2

3

4 Основные данные о Челябинском явлении. Оценки динамических характеристик небесного тела Проблемы оценки астероидно-кометной опасности, связанной с малыми околоземными объектами (размером порядка Челябинского тела). Модель распределения малых околоземных объектов.

5 Утром 15 февраля, примерно в 9-20 местного времени в районе г. Челябинска (Россия) произошел взрыв вошедшего в атмосферу крупного метеороида. Космическое тело вошло в атмосферу под углом 14 градусов к горизонту. При взаимодействии с атмосферой появилось сильное свечение (явление, называемое болидом). Явление прохождения небесного тела регистрировалось видеокамерами в течение 16 сек. По сообщениям очевидцев в момент вспышки (взрыва) свечение было много ярче солнечного освещения, ощущался жар.

6 Из-за ударной волны пострадали более 1500 человек, большинство от выбитых стёкол. Были госпитализированы около 100 человек. Ударная волна повредила здания. Материальный ущерб был предварительно оценён от 400 млн до 1 млрд рублей. В Красноармейском, Коркинском и Увельском районах Челябинской области был введён режим чрезвычайной ситуации.

7 Разрушения

8 Инфразвуковые станции слежения за ядерными испытаниями Сейсмические станции Метеорологические станции Видеорегистрации на местности Официальная информация служб по чрезвычайным ситуациям Свидетельские показания

9 Экспедиция, организованная ИДГ РАН и ИНАСАН (9-26 марта 2013 г.) Бирюков Е.Е. (ЮУрГУ), Глазачев Д.О. (ИДГ РАН), Дженнискенс П. (SETI, NASA), Емельяненко В.В. (ИНАСАН), Карташова А.П. (ИНАСАН), Попова О.П. (ИДГ РАН), Хайбрахманов С.А. (ЧелГУ).

10 Основные задачи экспедиции Проведение астрономической привязки видеорегистраций Получение данных о Челябинском событии из официальных источников Получение свидетельских показаний в различных населенных пунктах

11 Видеорегистрации На данный момент имеется около 200 видеозаписей события, сделанных в основном автомобильными авторегистраторами и камерами наружного или внутреннего наблюдения. Для большинства видеозаписей с достаточно хорошей точностью определено местоположение съемки. Из всех имеющихся данных наибольший интерес с научной точки зрения представляют около 60 видеозаписей, по которым можно оценить траекторию полета тела, высоту и энергию взрыва. Кроме того, имеется около много видеозаписей со стационарных видеокамер, позволяющие провести анализ световых кривых.

12

13 Озеро Чебаркуль (фотография Э.О.Калинина)

14 J. Borovicka, P. Spurny, and L. Shrbeny (IAU Circular, 3423) Relative Longitude Latitude Height Velocity Note Time (s) (deg E) (deg N) (km) (km/s) beginning of registration minor flare major flare flare minor flare end of registration

15

16 Энергия космического тела 300 – 500 кт ТНТ Скорость входа в атмосферу 19 км/с Масса космического тела 7000 – т Диаметр космического тела 16 – 19 м

17 Элементы орбиты Большая Эксцентриситет Наклон полуось (град) (а.е.) Наша работа 1.85± ± ±0.3 Zaluaga et al 1.73± ± ±2.0 Borovicka et al 1.55± ± ±0.7 Zaluaga et al 1.27± ± ±0.2 Marcos ± ±0.005

18 Явление, произошедшее над Челябинской областью, связано с входом в атмосферу Земли астероида, принадлежащего к типу Аполлона.

19

20 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ОРБИТ ДЛЯ ОЗО С H

21 Распределение больших полуосей и эксцентриситетов открытых ОЗО

22 Harris, 2010

23 С астрономической точки зрения Челябинское событие является типичным случаем прохождения астероида через атмосферу Земли Однако данное событие является необычным для современной истории человечества по размерам космического тела, плотности населения в районе падения, размеру разрушений и числу пострадавших, количеству наблюдений с помощью видеокамер. Получены первоначальные оценки энергии, размера, траектории движения и доатмосферной орбиты космического объекта.

24 Какова частота таких событий, как Челябинское явление? Апофис пройдет в 2029 году на расстоянии км от Земли. Объекты размером ~ 270 м должны проходить на таком расстоянии в среднем один раз в 1700 лет. Тунгусское событие: Объекты размером ~ 50 м должны сталкиваться с Землей в среднем один раз в несколько тысяч лет. Челябинское событие: А.Harris: По моей самой последней оценке численности такое событие происходит примерно раз в 200 лет (АВ, 2013)

25 Silber et al., 2009: небесные тела с энергией более 1 Мт входят в атмосферу Земли в среднем раз в 15 лет :

26 Околоземные объекты (ОЗО): q

27 Ответ мог бы быть получен из прямых наблюдений объектов, входящих в земную атмосферу. Но число наблюдавшихся болидов, связанных с большими телами очень мало. Фактически лишь Челябинское событие дало детальную информацию об объекте с D>10 м. Поэтому мы используем информацию о наблюдавшихся ОЗО, которые прошли близко к Земле ( d

28 Динамическая эволюция Мы изучили движение всех известных ОЗО в течение ± 300 лет вблизи современной эпохи. Почти все ОЗО с H

29 Орбитальные характеристики oбнаруженных ОЗО (красные) и объектов с d

30 Существует некоторое расстояние d* от Земли, такое, что возможность обнаружения обнаружения объектов, проходящих на минимальном расстоянииt d

31 Распределение минимальных расстояний d для наблюдавшихся NEOs with H

32 Время обнаружения относительно момента наиболее близкого прохождения от Земли

33 Объекты, которые проходили вблизи Земли с

34 Почти все ОЗО с H

35 Функция распределения земных ударников (в предположении, что распределение их орбит не зависит от H)

36 Распределение относительных скоростей V for H

37 Средняя скорость сближения V для ОЗО с d

38 Из наших оценок следует, что объекты с H

39 Согласие с инфразвуковыми данными для больших болидов (5-20 м) (Silber et al., 2009) может быть достигнуто, если предполагать среднее альбедо p v =0.02 для ударников с размерами порядка Челябинского объекта вместо типичного значения p v =0.14 (Stuart, 2003; Morbidelli et al., 2002) для километровых ОЗО.

40 Из сравнения частот соударения для модельных и наблюдавшихся ОЗО следует, что в настоящее время обнаружено не более чем 1-2 % потенциальных земных ударников размером с Челябинское тело.

41 Получены оценки частоты соударения с Землей для ОЗО различных размеров до H=28. Объекты с H

42 Существует некоторое расхождение в оценках числа ОЗО размером с Челябинское тело, основанных на инфразвуковых данных по ярким болидам и телескопическим наблюдениям. В настоящее время практически невозможно заблаговременное предупреждение о возможности столкновения с Землей ОЗО размером с Челябинское тело.