Dans quelle mesure les milliers et les millions d'astéroïdes qui entourent la troisième roche du Soleil - Terre sont-ils dangereux? Puisqu'un impact d'astéroïde représente un réel risque pour la vie et les biens, c'est une question qui demande des réponses depuis des décennies. Mais maintenant, les scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont reçu des données de divers actifs du Département américain de la Défense et ont tracé un ensemble surprenant de données couvrant 20 ans.
Cette dernière compilation de données souligne la fréquence de certaines de ces grosses boules de feu, la plus importante étant l'événement de Chelyabinsk du 15 février 2013 qui a blessé des milliers de personnes en Russie. Les nouvelles données amélioreront notre compréhension de la fréquence et de la présence de petits et grands astéroïdes qui sont dangereux pour les zones peuplées partout sur Terre.
Les données des «capteurs gouvernementaux» - c'est-à-dire des satellites «d'alerte précoce» pour surveiller les lancements de missiles (d'ennemis potentiels) ainsi que les moniteurs d'infrasons au sol - montrent la distribution des événements bolide (boule de feu). Les données montrent d'abord la répartition uniforme des événements dans le monde. Ces données sont maintenant diffusées au public et aux chercheurs pour une analyse plus détaillée.
Les données les plus récentes publiées par le gouvernement américain montrent à la fois la fréquence des bolides et l'efficacité de l'atmosphère terrestre à protéger la surface. Un sous-ensemble de ces données avait été analysé et rapporté par le Dr Peter Brown de l'Université de Western Ontario, Canada et son équipe en 2013, mais ne comprenait que 58 événements. Ce nouvel ensemble de données contient 556 événements.
Les données récemment publiées montrent également que l'atmosphère terrestre est une barrière supérieure qui empêche la pénétration et l'impact des petits astéroïdes sur la surface de la Terre. Même l'astéroïde de 20 mètres (65 pieds) de Chelyabinsk a explosé dans les airs, dissipant la puissance d'une explosion nucléaire à 29,7 km (18,4 milles, 97 400 pieds) au-dessus de la surface. Sinon, cet astéroïde aurait pu effacer une grande partie d'une ville moderne; Chelyabinsk a également été sauvé grâce à la chance - l'astéroïde est entré à un angle peu profond menant à sa disparition; plus fortement, et il aurait explosé beaucoup plus près de la surface. Alors que beaucoup explosent dans la haute atmosphère, un large champ parsemé de petits fragments se produit souvent. Dans les temps historiques, les villes et les villages ont signalé avoir été bombardés par de tels jets de pierres du ciel.
La NASA et le JPL ont souligné que l'investissement dans la détection précoce des astéroïdes a été multiplié par 10 au cours des 5 dernières années. Des chercheurs tels que le Dr Jenniskens de l'Institut SETI ont développé un réseau de caméras tout ciel qui ont déterminé les orbites de plus de 175 000 météores qui ont brûlé dans l'atmosphère. Et la Fondation B612 a été le plus ardent défenseur de la découverte de tous les astéroïdes dangereux. Le B612, dirigé par les anciens astronautes Ed Lu et Rusty Schweikert, a conçu un télescope spatial appelé Sentinel qui trouverait des astéroïdes dangereux et aiderait à protéger la Terre pendant des siècles dans le futur.
La vitesse est tout. Alors que Chelyabinsk n'avait que 1/10 de la masse du super porteur de classe Nimitz, il voyageait 1000 fois plus vite. Son énergie cinétique en raison de sa vitesse était de 20 à 30 fois celle libérée par les armes nucléaires utilisées pour mettre fin à la guerre contre le Japon - environ 320 à 480 kilotonnes de TNT. En bref, les astéroïdes sont considérés comme des roches spatiales supérieures à 1 mètre et les plus petites sont appelées météoroïdes.
Deux enquêtes antérieures peuvent être comparées à ces nouvelles données. Un par Eugene Shoemaker dans les années 1960 et un autre par le Dr Brown. Les travaux initiaux de Shoemaker utilisant le dénombrement des cratères lunaires et les travaux plus récents du groupe du Dr Brown, utilisant des capteurs du ministère de la Défense, ont déterminé des estimations de la fréquence des impacts des astéroïdes (bolide) par rapport à la taille des petits corps. Ces deux enquêtes diffèrent par un facteur de dix, c'est-à-dire que lorsque Shoemaker montre des fréquences de l'ordre de 10 ou 100 ans, Brown est de l'ordre de 100 et de 1000 ans. Les données les plus récentes, qui ont ajusté les travaux antérieurs de Brown, élèvent désormais la fréquence des événements dangereux à celle des travaux de Shoemaker.
Les travaux du Dr Brown et des co-chercheurs ont conduit au graphique suivant montrant la fréquence des collisions avec la Terre d'astéroïdes de différentes tailles. Ce complot tiré d'une lettre à la nature de P. Brown et al. utilisé 58 bolides à partir de données accumulées de 1994 à 2014 à partir de capteurs gouvernementaux. Brown et d'autres amélioreront leur analyse avec cet ensemble de données plus détaillé. Le graphique montre qu'un événement de type Chelyabinsk peut être attendu environ tous les 30 ans, bien que l'incertitude soit élevée. Les nouvelles données pourraient réduire cette incertitude. Les événements de Tungunska qui pourraient détruire une zone métropolitaine de la taille de Washington DC se produisent moins fréquemment - environ une fois par siècle.
Les astéroïdes sont disponibles dans toutes les tailles. Les petits astéroïdes sont beaucoup plus courants, les plus gros moins. Une distribution courante observée dans la nature est représentée par une courbe en cloche ou distribution «normale». Heureusement, les plus gros astéroïdes se comptent par centaines tandis que les petits «busters de la ville» comptent par centaines, voire par millions. Et heureusement, la Terre est petite proportionnellement au volume d'espace, même juste l'espace occupé par notre système solaire. De plus, 69% de la surface de la Terre est couverte par les océans. Les humains ne se regroupent que sur environ 10% de la surface de la Terre. Cela réduit par dix le risque d'impact d'un astéroïde sur une zone peuplée.
Dans l'ensemble, le risque lié aux astéroïdes est très réel, comme l'a souligné l'événement de Chelyabinsk. Depuis l'époque de l'impact de Tugunska en Sibérie en 1908, la population humaine a quadruplé. Le nombre de villes de plus d'un million est passé de 12 à 400. Le fait de savoir combien et à quelle fréquence ces impacts d'astéroïdes se produisent, ainsi que la croissance de la population humaine au cours des cent dernières années, soulèvent l'urgence d'un télescope de découverte d'astéroïdes proche de la Terre tel comme Sentinel du B612 qui pourrait trouver tous les objets dangereux en moins de 10 ans alors que les observations au sol prendront 100 ans ou plus.
Référence:
Une nouvelle carte montre la fréquence des petits impacts d'astéroïdes et fournit des indices sur une plus grande population d'astéroïdes
Légende complète de l'intrigue incluse de LETTERS TO NATURE, The Chelyabinsk airburst: Implications for the Impact Hazard, P.G. Brown et al.
Le flux cumulé estimé des impacteurs sur la Terre. Le flux de l'impacteur de bolide sur Terre (flux de bolide 1994-2013 - cercles noirs) basé sur environ 20 ans d'observations mondiales provenant de capteurs du gouvernement américain et de données d'ondes aériennes infrasons. La couverture mondiale est en moyenne de 80% sur un total de 58 bolides observés avec E> 1 kt et comprend le bolide de Chelyabinsk Chelyabinsk (cercle noir à l'extrême droite). Cette correction de couverture est approximative et la courbe de flux de bolide est probablement une limite inférieure. La ligne de couleur brune représente un ajustement Powerlaw antérieur à partir d'un ensemble de données plus petit pour les bolides entre 1 et 8 m de diamètre15. Les barres d'erreur représentent uniquement les statistiques de comptage. À titre de comparaison, nous traçons des estimations déformées de la fréquence d'impact des astéroïdes proches de la Terre sur la base de toutes les données de recherche télescopique de l'enquête sur les astéroïdes jusqu'à la mi-2012 (carrés verts) 8 et d'autres ensembles de données télescopiques précédemment analysés indépendamment, y compris les découvertes NEAT (carrés roses) et enfin de l'enquête Spacewatch (carrés bleus), où les diamètres sont déterminés en supposant un albédo de 0,1. L'énergie pour les données télescopiques est calculée en supposant une densité apparente moyenne de 3000 kgm-3 et une vitesse d'impact moyenne de 20,3 kms-1. La fréquence intrinsèque d'impact pour ces données télescopiques a été trouvée en utilisant une probabilité moyenne d'impact pour les NEA de 2 × 10-9 par an pour l'ensemble de la population. Les nombres de cratères lunaires convertis en flux d'impacteur équivalent et en supposant un albédo géométrique de 0,25 (ligne continue grise) sont présentés pour comparaison9, bien que nous notions que la contamination par des cratères secondaires et les estimations modernes de la population de l'AEN qui suggèrent que des albédos inférieurs auront tendance à déplacer cette courbe à droite et en bas. Enfin, nous montrons l'afflux estimé à partir des mesures mondiales des ondes aériennes effectuées de 1960 à 1974 qui ont détecté des impacteurs de bolide plus grands (5 à 20 m) (triangles rouges ascendants) en utilisant une méthode améliorée d'estimation de l'énergie par rapport aux interprétations antérieures de ces mêmes données.
