Jos suuri asteroidi olisi törmäämässä Maahan, kerrottaisiinko siitä meille? 9 kysymystä ja vastausta asteroidien aiheuttamasta uhasta

Ylen äskettäinen juttu suuren Apophis-asteroidin tulevasta lähiohituksesta herätti paljon kiinnostusta ja jatkoysymyksiä.

asteroidit
Mikael Granvik
asteroiditutkija Mikael Granvik Graeme Whipps / AOP, Yle

Yle uutisoi äskettäin, että yli 300-metrinen Apophis-asteroidi sujahtaa kymmenen vuoden kuluttua aivan Maan ohitse. Kaikeksi onneksi väliä jää sen verran, että Maan asukkailla ei ole syytä huoleen.

Lue aiempi juttu tästä.

Artikkelista kiinnostuneet lähettivät runsaasti jatkokysymyksiä, joihin pyydimme vastauksia asteroiditutkija Mikael Granvikilta.

1) Jos kymmenkilometrinen asteroidi olisi törmäämässä Maahan, kerrottaisiinko siitä Maan asukkaille? Onko asiasta olemassa kansainvälisiä sopimuksia tai yhteisymmärrystä?

Kaikki asteroidien etsintäohjelmat lähettävät kaikki asteroidihavaintonsa Kansainvälisen tähtitiedeunionin (www.iau.org (siirryt toiseen palveluun)) alaiselle
Pikkuplaneettakeskukselle (www.minorplanetcenter.org (siirryt toiseen palveluun)), jonka toimintaa NASA tällä hetkellä rahoittaa. Sieltä havainnot ovat kenen tahansa saatavilla. Mahdollisesti Maahan törmääviä asteroideja tuosta havaintomassasta etsii ammattimaisesti toimivien ryhmien lisäksi useat pitkälle edenneet harrastajat.

Edellä mainitut ylläpitävät julkisia listoja asteroidien törmäystodennäköisyyksistä, joihin kuka tahansa pääsee käsiksi (esimerkiksi cneos.jpl.nasa.gov/sentry/ (siirryt toiseen palveluun)). Kun Maahan törmäävä kappale löydetään sitä ei siis yksinkertaisesti voi pitää salassa siinäkään tapauksessa että joku yksittäinen taho näin haluaisikin toimia. Täytyy myös muistaa että mahdollinen törmäys
varmistuu vasta pidemmän ajan kuluessa kun on tehty riittävä määrä seurantahavaintoja. Näiden seurantahavaintojen tekeminen tietysti vaatii että havaitsijoiden täytyy tietää mitkä kohteet ovat mahdollisesti uhkaavia ja senkin
takia aineiston täytyy olla julkista.

Yleisesti ottaen asteroiditutkimuksessa tuotettu havaintoaineisto on poikkeuksellisen avointa verrattuna useimpiin muihin tutkimusaloihin. Tällä tavalla me tutkijat haluamme varmistaa että rata- ja törmäysennusteisiin on koko ajan käytettävissä kaikki olemassaoleva havaintoaineisto.

Muun muassa YK:ssa ja eri avaruusorganisaatioissa on tehty paljon työtä sen varmistamiseksi että maailmanlaajuinen informaatioketju toimii kun uhkaava asteroidi löydetään. Suurella yleisöllä ei ole mitään järkevää syytä olettaa että tietoa törmääjästä pimitettäisiin – onhan asteroiditörmäys pystytty ennustamaan jo 2–3 kertaa tulkinnasta riippuen ja kaikki ennusteet ovat olleet
julkisia ja niistä on jopa tehty lehdistötiedotteita jos on ehditty (kaikki edellämainitut tapaukset tapahtuivat hyvin lyhyellä varoitusajalla).

Tällaisissa tilanteissa haaste on tietenkin välttää harhaanjohtavan tiedon leviämistä ja
tämän takia tiedotetaan vasta siinä vaiheessa kun tiedetään jollakin tarkkuudella mitä on tapahtumassa. Esimerkiksi laajoista evakuoinneistakin seuraa kuolonuhreja ja pelastusviranomaisten täytyy pystyä luottamaan siihen että evakuoinneilla säästetään enemmän ihmishenkiä kuin menetetään.

Faktoihin perustuvan informaation tuottamisen ollessa väkisinkin hitaampaa kuin
todellisuuspohjaa vailla olevien tarinoiden keksiminen, en pidä ollenkaan yllättävänä sitä että syntyy salaliittoteorioita esimerkiksi valtioiden virkakoneistoista jotka pimittävät tietoa.

2) Onko jossain olemassa rakennettuja suojia, joihin ainakin maapallon johtajat tai osa ihmisistä voitaisiin siirtää suojaan? Ovatko yksityiset ihmiset rakentaneet suojia?

Jos edes muutaman sadan metrin läpimittaisen asteroidin törmäys osuu aivan kohdalle, eivät mitkään ihmisen rakentamat suojat riitä. Ihmisten evakuointi on ainoa järkevä vaihtoehto enkä ole ikinä kuullut asteroiditörmäyksiä varten
rakennetuista suojista. Turvallisella etäisyydellä törmäysalueesta suurin ongelma ei ole varsinainen törmäys vaan sen seurannaisvaikutukset kuten esimerkiksi katovuoden tai -vuosia aiheuttava pöly ilmakehässä.

3) Olisiko suojista sen kummempaa iloa, jos tsunamit, maanjäristykset, metsäpalot tai vulkaaninen ydintalvi kestäisivät useita vuosia? Kestäisivätkö ne?

Suojista ei yleisesti ottaen ole mitään iloa asteroiditörmäykseltä suojautumisessa. Näiden seurannaisefektien kestolle ei vielä ole uskottavia ennusteita. Ne voivat kestää kuukausia tai vuosia.

4) Voiko iso asteroidi näin läheltä ohittaessaan tuhota satelliitteja tai muita ihmisten avaruuteen lähettämiä vempaimia (esim. kansainvälinen avaruusasema ISS), ja miten tällaiseen on varauduttu?

Teoriassa kyllä, mutta silloin asteroidin on tultava poikkeuksellisen lähelle Maata. Apophis ohittaa Maan etäisyydellä joka on pienempi kuin geostationaaristen satelliittien ratojen koko, mutta näiden satelliittien ratataso on käytännössä päiväntasaajan suuntainen ja Apophis ohittaa Maan noin 40 asteen kulmassa suhteessa tuohon ratatasoon. Apophis ei siis tule törmäämään satelliitteihin. Kansainvälinen avaruusasema on vain noin 400 km korkeudella maanpinnasta, joten sen täydellinen tuhoutuminen asteroiditörmäyksessä vaatisi jo erittäin läheisen ohituksen.

Pieniä asteroideja on kuitenkin paljon enemmän kuin isoja asteroideja eikä satelliitin tuhoamiseen tarvita kovin kummoista kivenmurikkaa kun huomioidaan se, että asteroidit ohittavat Maan nopeudella, joka
on noin 20 kertaa suurempi kuin kiväärin luodin nopeus. Esimerkiksi Euroopan avaruusjärjestö kehittää paraikaa kykyään pitää yllä avaruuden tilannekuvaa ja esimerkiksi kaikki saatavilla oleva lähiasteroidien lähiohituksiin liittyvä
tieto on olennainen osa tätä järjestelmää.

5) Miten ohilentävän massiivisen kappaleen gravitaatiokenttä vaikuttaa pieniin satelliitteihin? Esimerkiksi cubesatit tuppaavat olemaan vain muutamien kilojen painoisia.

Suurin osa piensatelliiteista on hyvin matalilla kiertoradoilla välittömästi Maan ilmakehän ulkopuolella. Maan gravitaatiovoima on merkittävästi suurempi kuin asteroidin aiheuttama gravitaatiovoima, koska gravitaatiovoima on käänteisesti verrannollinen etäisyyden neliöön ja Maan massa on useita kertaluokkia suurempi kuin asteroidin massa. Asteroidin lähiohitus voisi teoriassa vähän häiritä ratoja mutta mitään merkittävää tuskin tapahtuisi. Itse asiassa olisi toivottavaa, että havaittaisiin edes pieniä muutoksia satelliittien
radoissa, koska näiden häiriöiden perusteella voitaisiin tarkentaa arvioita asteroidin massasta.

6) Mitä cubesatin kaltainen pieni satelliitti voisi asteroidista tutkia? Vai
pitäisikö sitä tutkimaan lähettää satelliittiparvi?

Me suomalaiset olemme itse asiassa tässä aihepiirissä etujoukoissa kiitos VTT:n kehittämän hyperspektrikameran, joka mahtuu hyvin esimerkiksi cubesatiin. Tämä kamera on esimerkiksi ehdolla juuri asteroiditörmäysten estämistä (eli niin kutsuttua planeettapuolustusta) testaavaan ja Euroopan avaruusjärjestölle ehdotettuun HERA-avaruusluotaimeen, jonka kohtalosta ministerikokous tekee
päätöksen loppuvuodesta.

Tällaisella kameralla pystytään kartoittamaan asteroidin pinta ja sen karkea koostumus hyvin tarkasti, koska jokaiselle kuvapikselille saadaan oma spektri. Nykyisillä maanpäällisillä teleskoopeilla ei kyetä vastaavaan koska kuvan resoluutio on kertaluokkia heikompi kuin avaruusluotaimella läheltä tehdyissä havainnoissa.

Toinen kiinnostava mahdollisuus on tutkien ja kiihtyvyysantureiden käyttö asteroidien sisäisen rakenteen ja koostumuksen tutkimiseen. Yksikin cubesat voi tehdä tieteellisesti merkittäviä mittauksia tällä saralla, koska sillä voidaan ottaa suurempia riskejä ja siten käydä lähempänä asteroidin pintaa. Kaksi cubesatia (tai useampiakin) tarjoaisi mahdollisuuden huomattavasti tarkempaan
lopputulokseen. Tälläkin saralla Suomessa tehtävällä teoreettisella tutkimuksella on paljon kysyntää maailmalla.

Yleisesti ottaen cubesat voi suorittaa sellaisia korkean riskin mittauksia, joita suuremmalla ja kalliimmalla satelliitilla tai avaruusluotaimella ei koskaan tehtäisi, vaikka ne olisivat tieteellisesti erittäin mielenkiintoisia. Toinen etu
cubesateissa on juuri se, että jopa useiden cubesatien parvi on yleensä halvempi toteuttaa kuin yksi iso perinteinen satelliitti.

7) Apophis tulee uudestaan vuonna 2036 ja sen jälkeenkin. Voiko sen rata muuttua uhkaavammaksi? Osuuko se väistämättä joskus kohdalle?

Apophiksen rata voi muuttua uhkaavammaksi, mutta on myös mahdollista, ettei se ikinä ajaudu törmäyskurssille Maan kanssa. Planeettojen lähiohitukset aiheuttavat asteroidien ratoihin kaoottisuutta, millä tarkoitetaan sitä, ettemme pysty ennustamaan niiden ratoja mielivaltaisen tarkasti, koska pienetkin epävarmuudet niiden nykyisissä radoissa aiheuttavat suuria epävarmuuksia
pitkälle tulevaisuuteen ennustettaessa. Pitää vain odottaa, että seuraava lähiohitus tapahtuu ja tehdä sen jälkeen lisähavaintoja parantaaksemme rataennustetta.

8) Jos se osuisi Maahan niin eikö olisi paljon todennäköisempää, että kivi osuu Kiinaan tai Intiaan, eikä pieneen Suomeen. Tai mereen?

Kyllä. Todennäköisyys osua juuri Suomeen on suoraan verrannollinen Suomen ja Maa-planeetan pinta-alojen suhteeseen. Tämä ei kuitenkaan ole aukoton perustelu sille, että vain suurempien maiden pitäisi ottaa vastuu törmäysuhasta, koska törmäyksen seuraukset eivät rajoitu törmäysalueeseen vaan ovat pahimmillaan maailmanlaajuisia.

9) Tunguskan räjähdyksen aiheuttajasta ei kai ole vielä varmuutta, kuinka todennäköistä on, että kyse oli juuri asteroidista?

Tunguskan räjähdyksen aiheuttajasta ei tosiaan ole selvyyttä. Törmäyksistä ylivoimaisesti suurimman osan aiheuttavat asteroidit. Komeettatörmäysten osuus kaikista törmäyksistä on vain joitain sadasosia. Olisimme siis hyvin onnekkaita, jos kokoluokan perusteella usean kymmenentuhannen vuoden välein tapahtuva komeettatörmäys olisi tapahtunut juuri kun ihmiskunta on sitä todistamassa.

Lue myös:

Suuri asteroidi "hipoo" Maata – Käväisee lähempänä kuin kaukaisimmat satelliitit

Onko antiuniversumi ihan höpöhöpöä? Syksy Räsänen vastaa jatkokysymyksiin

9 kysymystä avaruuden vieraasta älystä, ihmislajin tulevaisuudesta ja maailmankaikkeudesta – Kansa kysyy ja professori Kari Enqvist vastaa