Asteroid 2024 YR4, otkriven krajem decembra 2024. godine, isprva se činio kao ozbiljna pretnja Zemlji, a naučnici su procenjivali da postoji čak 3,1% šanse da udari u našu planetu 22. decembra 2032. godine.
Serija posmatranja putem teleskopa sa Zemlje i iz svemira brzo je pomogla da se ta mogućnost odbaci, ali se do juna 2025. pojavila nova zabrinutost: verovatnoća od 4,3% da će YR4 umesto toga udariti u Mesec, piše CNN.
Potraga za nevidljivim asteroidom
Iako se Zemlja ne bi suočila sa značajnom opasnošću ako bi asteroid veličine zgrade udario u Mesec, istraživači su sugerisali da bi svi astronauti ili infrastruktura na lunarnoj površini u tom trenutku mogli biti ugroženi — kao i sateliti od kojih zavisimo za održavanje vitalnih aspekata života, uključujući navigaciju i komunikacije.
Astronomi nisu očekivali da će dobiti priliku da bolje procene rizik od udara YR4 u Mesec sve dok se asteroid ponovo ne pojavi u vidokrugu sa Zemlje 2028. godine. Međutim, dr Endi Rivkin, planetarni astronom sa Laboratorije za primenjenu fiziku Univerziteta Džons Hopkins u Merilendu, i Žilijen de Vit, vanredni profesor planetarnih nauka na Masačusetskom tehnološkom institutu (MIT), uočili su priliku za raniji uvid.
Rivkin i de Vit su podneli zahtev i dobili odobrenje za korišćenje svemirskog teleskopa Džejms Veb (JWST), jedine opservatorije koja je imala šansu da uoči asteroid pre 2028. godine.
Njihova posmatranja, obavljena 18. i 26. februara, povećala su izvesnost o budućem položaju asteroida. Umesto sudara sa Mesecom, YR4 će proći pored njega na relativno maloj udaljenosti od 22.900 kilometara — čime je za dlaku isključen udar u Mesec koji se dešava jednom u životu i kojem bi čovečanstvo svedočilo.
Vebova posmatranja koja su sproveli Rivkin i de Vit bila su među najslabijim detekcijama nekog asteroida ikada, prema navodima NASA-e i Evropske svemirske agencije — a do tih podataka nije bilo lako doći s obzirom na veoma kratak vremenski prozor za njihovo beleženje.
Kao najmoćniji svemirski teleskop, Veb je možda prirodan izbor za pomoć u potrazi za potencijalno opasnim asteroidom koji bi mogao pogoditi Zemlju ili Mesec. Ipak, YR4 je predstavljao izazov.
Istraživači su morali da razviju nove tehnike korišćenja Vebovih instrumenata kako bi detektovali asteroid kao gotovo nevidljivu tačku u prostranstvu svemira, a njihove inovacije mogle bi pomoći budućim naporima ako se pojavi slična pretnja.
Teleskop Džejms Veb kao ključni alat planetarne odbrane
Naučnici su koristili Veb za posmatranje mnoštva nebeskih čuda — od kojih su mnoga ogromnih razmera — otkako su prvi snimci sa teleskopa objavljeni u leto 2022. godine. Prostrane galaksije i kosmičke strukture koje se protežu svetlosnim godinama često su bile u fokusu infracrvenog pogleda ove opservatorije, ali su to bili i udaljeni, bledi objekti.
Tim predvođen de Vitom demonstrirao je u decembru 2024. da je Veb sposoban da uoči 138 novih asteroida, veličine od autobusa do stadiona, u glavnom asteroidnom pojasu između orbita Marsa i Jupitera, koji nisu bili vidljivi teleskopima sa Zemlje. Ovo otkriće je pokazalo da Veb može proučavati izuzetno blede objekte u Sunčevom sistemu, rekao je de Vit.
Kada je došlo vreme da se fokusiraju na YR4, de Vit i Rivkin su se oslonili na Vebove kapacitete kao alata za planetarnu odbranu — s tim što je izazov bio još veći.
YR4 ima prečnik od oko 60 metara, a u februaru se nalazio milionima kilometara daleko od Vebove orbite, što je za de Vita i Rivkina bilo kao traženje čestice prašine naspram pozadine treperavih zvezda.
Prethodna Vebova posmatranja YR4 pomogla su u određivanju veličine ove svemirske stene u proleće 2025. godine. Međutim, asteroid je prošlog meseca kroz instrumente teleskopa izgledao još bleđe, reflektujući onoliko svetlosti koliko bi reflektovao jedan badem na udaljenosti Meseca, naveli su de Vit i Rivkin u saopštenju NASA-e.
Vebova osetljivost i stabilnost, kao i sposobnost da precizno prati mete u pokretu, čine ga odličnim alatom za višečasovna posmatranja YR4, istakli su oni.
Inovativne tehnike omogućile teleskopu Veb da prati ekstremno blede i brze asteroide
Snimanje bledog asteroida naspram sjajnih zvezda zahtevalo je inovativan pristup korišćenju teleskopske kamere za blisku infracrvenu svetlost (Near-Infrared Camera), koja se obično koristi za proučavanje ekstremno udaljenih galaksija ili egzoplaneta koje deluju fiksirano, a ne pokretno. YR4 se, s druge strane, kreće mnogo brže u poređenju sa udaljenim zvezdama.
Tim Rivkina i de Vita znao je da ima samo par petočasovnih prozora da osigura posmatranja u februaru zbog male šanse da se YR4 pojavi dovoljno sjajan za detekciju, kao i zbog ograničenja u vezi sa smerom u kojem Veb može da gleda bez ometanja sunčeve svetlosti.
Dr Artem Burdanov, član tima i naučni istraživač na MIT-ovom odseku za nauke o Zemlji, atmosferi i planetama, identifikovao je dva kratka prozora za posmatranje sa najboljim šansama da se YR4 vidi pomoću Veba, napomenuo je Rivkin.
Tehnike primenjene tokom posmatranja bile su spoj ideja koje je tim unapred razvio, kao i onih koje nisu mogle biti testirane dok podaci nisu počeli da pristižu tokom samog procesa, što je od astronoma zahtevalo da se brzo prilagode u trenutku, rekao je Rivkin.
„Da bismo posmatrali asteroid, osmislili smo strategiju koja je omogućila JWST-u da prati metu koja se brzo kreće, uz očuvanje izuzetno precizne astrometrije, odnosno merenja položaja objekta u odnosu na pozadinske zvezde“, rekao je de Vit.
Pažljivo tempirane ekspozicije omogućile su timu da detektuje asteroid, koji je bio četiri milijarde puta bleđi od onoga što golo oko može da vidi i 20 do 30 puta bleđi od najmanjih asteroida koje mogu detektovati druge opservatorije, naveo je de Vit. Tajming je takođe značio da je precizno poznat položaj zvezda vidljivih iza YR4 služio kao referenca, omogućavajući astronomima da prate položaj asteroida sa ekstremnom tačnošću.
Tri nezavisne analize posmatranja izvršili su različiti članovi tima i, uprkos različitim pristupima, svi su se veoma dobro usaglasili, rekao je Rivkin.
„Zapravo, prilagodili smo instrument optimizovan za duboko kosmološko snimanje u precizni tragač za asteroid koji se brzo kreće, što se prilično razlikuje od njegove uobičajene upotrebe“, objasnio je de Vit.
On je dodao da će naučni rad sa detaljnim opisom posmatranja i tehnika uskoro biti dostupan.
Novi rezultati sa Veba su uzbudljivi, rekao je dr Pol Vigert, profesor astronomije i fizike na Zapadnom univerzitetu u Londonu, Ontario, i glavni autor rada koji je analizirao potencijalni udar u Mesec. On nije bio uključen u ova posmatranja.
„Iako sam pomalo razočaran što nećemo moći da proučavamo udar velikog asteroida u Mesec, što bi bio naš prvi uvid u takvu vrstu dramatičnog događaja, neverovatno je šta nauka i tehničko umeće mogu da urade kako bi nam pomogli da se krećemo kroz budućnost“, napisao je Vigert u imejlu.
Asteroid YR4 prolazi pored Meseca bez opasnosti od udara
Zapažanje tima da će asteroid proći na oko 22.900 kilometara od Meseca, uz marginu greške od plus ili minus 800 kilometara, možda ne deluje kao velika razdaljina u astronomskom smislu. Međutim, jedan od ključnih faktora pri proceni buduće trajektorije asteroida je smanjenje nepoznanica u njegovoj orbiti, rekao je de Vit.
Posmatranja poboljšavaju preciznost u razumevanju položaja asteroida i smanjuju neizvesnosti, navodi NASA, a istraživači su uvereni da se udar u Mesec može isključiti.
„Svaki put kada posmatramo asteroid, smanjujemo opseg mogućih trajektorija“, rekao je de Vit. „U ovom slučaju, posmatranja sa JWST-a su obezbedila veoma precizna merenja položaja i značajno produžila vremenski period tokom kojeg je asteroid bio posmatran.“
Apsolutna udaljenost na kojoj će YR4 proći pored Meseca je mala u poređenju sa uobičajenim razdaljinama mimoilaženja, ali je prilično velika u poređenju sa samom veličinom Meseca, rekao je Rivkin.
„Iako se proračuni udaljenosti bliskog prilaza mogu malo pomeriti bliže (ili dalje!) kada YR4 sledeći put bude posmatran, očekujemo da će te promene biti minimalne, unutar trenutne margine greške, i da neće uključivati udar u Mesec kao mogućnost“, napisao je Rivkin u imejlu.
Više novih svemirskih opservatorija, uključujući Near-Earth Object Surveyor i Nancy Grace Roman Space Telescope, trenutno su u fazi razvoja u NASA-i, uz koncept opservatorije Habitable World Observatory. Takve opservatorije mogle bi se koristiti za uočavanje asteroida ili preciziranje njihovih orbita. Međutim, definisanje veličine i orbite YR4 takođe je demonstriralo ulogu koju Veb može imati u zaštiti planete od potencijalno zalutalih svemirskih stena.
„Kada god NASA-ini resursi za planetarnu odbranu otkriju drugi potencijalno opasni objekat od interesa, znaćemo da ova merenja možemo izvršiti u praksi, a ne samo u teoriji, jer smo stekli važno iskustvo u dizajniranju i analizi tih merenja“, zaključili su Rivkin i de Vit.
