Astronomie, Satellite, Space

Near-Earth asteroïden



Wat zijn ze en waar komen ze vandaan?


Van David K. Lynch,
Artist's concept van een asteroïde impact. NASA-afbeelding.

Sinds de aarde 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd, is deze gebombardeerd met stenen uit de ruimte. Elk jaar komt ongeveer 50.000 ton asteroïde materiaal de atmosfeer van de aarde binnen. Het meeste brandt hoog in de ionosfeer op door wrijving met lucht. Maar een paar rotsen komen erdoorheen. Impacten in de oceaan gaan onopgemerkt voorbij, hoewel de grotere tsunami's kunnen produceren. Anderen slaan land en verlaten kraters. Dit is al sinds het begin van de tijd aan de gang en zal naar verwachting aanhouden lang nadat de zon onze oceanen over ongeveer 5 miljard jaar kookt.

Grote ruimterotsen worden asteroïden genoemd, en kleine worden meteoroïden genoemd. Wanneer ze door de atmosfeer schieten, worden ze meteoren genoemd, of "vallende sterren". Als ze de grond bereiken, worden ze meteorieten genoemd.


Asteroïde Itokawa, bezocht door een Japans Hayabusa-ruimtevaartuig in 2005. Het werd ontdekt door het LINEAR asteroïdeonderzoeksteam in 1998. Afbeelding van Japan Aerospace Exploration Agency. Gebruikt met toestemming.

Waar komen ze vandaan?

De oorsprong van kometen en asteroïden wordt niet volledig begrepen. Er wordt gedacht dat sommige asteroïden puin zijn dat is overgebleven van de vorming van het zonnestelsel. Anderen worden verondersteld fragmenten te zijn van een botsing van grote asteroïden of protoplaneten. Het is bekend dat kometen overblijfselen zijn van het vroege zonnestelsel, maar hun aantallen zijn zeer onzeker. Elk jaar worden enkele tientallen nieuwe kometen ontdekt.

De meeste asteroïden draaien rond de zon in bijna cirkelvormige paden die tussen Mars en Jupiter liggen. Kometen vinden hun oorsprong in de buitenste randen van het zonnestelsel, ver voorbij Pluto. Ze hebben extreem langwerpige elliptische banen en elke reis rond de zon duurt duizenden of miljoenen jaren.

Over het algemeen vormen noch asteroïden noch kometen een bedreiging voor de aarde. Dit komt omdat hun banen jaar in jaar uit hetzelfde blijven, net als dat van de aarde. Zodra een asteroïde is geïdentificeerd en zijn baan is bepaald, kan zijn toekomstige pad zeer nauwkeurig worden voorspeld. De meeste asteroïden komen nergens in de buurt van de aarde. Maar een paar zijn uit hun oorspronkelijk cirkelvormige banen gestoten door een hechte ontmoeting met Jupiter of een botsing met andere asteroïden. Hun nieuwe banen - die ook voorspelbaar zijn - brengen ze naar het innerlijke zonnestelsel waar ze de aarde kunnen bedreigen. Dit zijn de zogenaamde "Aardoverstekende" asteroïde families; Apollos, Amors en Atens.


Artist's Conception van de komeet Shoemaker-Levy 9 fragmenten die in juli 1994 op Jupiter botsen. NASA Image.

Waar zijn ze van gemaakt?

De meeste asteroïden en meteorieten zijn samengesteld uit rotsen vergelijkbaar met die op aarde - olivijn, pyroxeen, enz. Deze worden "chondrieten" of "stenen" genoemd. Stenen die rijk zijn aan koolstof worden "koolstofhoudende chondrieten" genoemd en sommige daarvan bevatten aminozuren, de bouwstenen van het leven. Sommige astronomen geloven dat het leven op aarde werd gezaaid door kometen en meteorieten.

Ongeveer 10% van de meteorieten worden ijzers genoemd. IJzers zijn legeringen van nikkel en ijzer en dichte metalen lichamen. De meeste meteorieten in musea zijn ijzers omdat ze sterk genoeg zijn om onze atmosfeer te overleven. IJzers zijn ook gemakkelijker te herkennen op de grond omdat chondrieten vaak op gewone rotsen lijken. Meteor Crater in Arizona werd veroorzaakt door een ijzer.

Kometen komen veel minder vaak voor dan asteroïden, maar af en toe treffen ze ook de aarde. Kometen zijn onregelmatige ballen van stoffig ijs - "vuile sneeuwballen" - een paar km breed. Ze zijn grotendeels inert, behalve wanneer ze worden verwarmd terwijl ze langs de zon passeren en gas en stof afgeven om hun staarten te vormen. Het object dat Siberië in 1908 trof, zou een komeet zijn geweest. Een geschatte luchtstroom van 10-20 megaton verwoestte meer dan 2000 vierkante kilometer bos nabij Tunguska. Er werden geen fragmenten gevonden die leidden tot de overtuiging dat het een komeet was, het ijs was verdampt. In 1994 sloeg komeet Shoemaker-Levy 9 Jupiter in, een nuchtere herinnering dat er nog steeds kosmische botsingen plaatsvinden.

Hoe vaak raken ze de aarde?

Elke dag! Maar slechts zelden bereikt men de grond. Afhankelijk van hun samenstelling overleven meteoren met een diameter kleiner dan ongeveer 10 m hun doorgang door de atmosfeer niet. Een kleiner ijzer zou waarschijnlijk doorkomen, maar er zou een grotere komeet voor nodig zijn om onze atmosfeer te overleven. De onderstaande tabel toont de geschatte frequentie en energie van de asteroïden, samen met schattingen van het menselijk dodental voor asteroïden van verschillende grootte. Hoe groter de asteroïde, hoe zeldzamer het is.


Grafiek die de relatie toont tussen de grootte van een asteroïde met aardingsimpact en de frequentie van een dergelijke gebeurtenis.

Kraters en impactschade?

De hoeveelheid impactschade en de omvang ervan is afhankelijk van de kinetische energie van de asteroïde. Degenen die sneller bewegen, dragen meer energie dan degenen die langzamer bewegen, en massievere degenen hebben meer energie dan kleinere. Hoewel het mogelijk is dat een BB dezelfde energie heeft als een kanonskogel, zou de BB honderd keer sneller moeten reizen. Impactenergie wordt gemeten in ton TNT. De atoombom op Hiroshima was ongeveer 15 kiloton.

Meteoren komen zo snel binnen dat ze kraters vormen op een ietwat verrassende manier. Met maximaal 72 km / sec graven ze zich in de grond en vormen een smalle tunnel door zichzelf samen te persen en te verdampen en rocken langs hun pad. Dit vormt een hete gasbel. De druk van dit gas expandeert explosief en gooit materiaal naar boven en naar buiten. Wat overblijft is een ondiepe, ronde krater. Veel van het puin valt in de buurt en vormt een verhoogde ejectadeken. Behalve de langzaamst bewegende asteroïde, maakt het niet uit in welke hoek de meteoor komt. De ondergrondse explosie produceert de krater, niet de eerste penetratie. Het maakt ook niet uit hoe groot het deeltje is, zoals bolvormige microcraters op NASA's LDEF-ruimtevaartuig onthulden.

Voorwerpen met een diameter van 1-2 km vertegenwoordigen een kritieke drempel voor wereldwijde rampen. Boven deze afmetingen omringt materiaal dat in de atmosfeer wordt gegooid de wereldbol en vermindert het zonlicht en plantengroei. Zelfs grotere asteroïden zullen ervoor zorgen dat heet materiaal over de hele aarde naar beneden regent. Dit zal branden veroorzaken en de rook zal zonlicht verder blokkeren. Dergelijke veranderingen veroorzaken wereldwijde afkoeling en verlies van planten, wat resulteert in massale uithongering en uitsterven van grote landdieren. Impacten in de oceaan kunnen tsunami's veroorzaken die kustgebieden verwoesten. Het zeeleven in de nabijheid van het impactgebied zal worden vernietigd. Gelukkig zijn effecten van dergelijke asteroïden uiterst zeldzaam.

Er zijn minder dan 200 bekende inslagkraters op aarde. Maar de maan heeft er miljoenen. Waarom hebben we niet meer?

De eerste reden is het weer. Wind en regen, bevriezen en ontdooien en verwarming en koeling tasten rotsen aan en breken ze in kleine stukjes. Planten groeien en bedekken blootliggende rotsen en breken ze ook af. Als we door bossen en oerwouden konden kijken, zouden luchtfoto's zeker meer kraters laten zien.

Maar platentektoniek is nog belangrijker dan erosie. Terwijl de continenten tegen elkaar bewegen en schrapen, worden rotsen gevouwen, opgetild, begraven en verbrijzeld. Om de 200 miljoen jaar wordt 75% van het aardoppervlak gecreëerd en vernietigd, meestal in de oceanen. Continenten zweven boven de zeebodem, maar ook zij worden enorm hervormd. Erosie en tektonische krachten vernietigen uiteindelijk elke geologische structuur op het aardoppervlak: bergen, rivieren, woestijnen, zeekusten en inslagkraters. Daarom zijn de meeste kraters die we kennen relatief jong.

Leer meer: Earth-Crossing Asteroids: Hoe kunnen we ze detecteren, meten en afbuigen?

David K. Lynch, PhD, is een astronoom en planetaire wetenschapper die in Topanga, CA woont. Wanneer hij niet rond de San Andreas-fout hangt of de grote telescopen op Mauna Kea gebruikt, speelt hij viool, verzamelt ratelslangen, geeft openbare lezingen over regenbogen en schrijft boeken (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) en essays. Dr. Lynch's nieuwste boek is de Field Guide to the San Andreas Fault. Het boek bevat twaalf eendaagse autoritten langs verschillende delen van de storing, en bevat mijl per mijl routelogboeken en GPS-coördinaten voor honderden storingsfuncties. Het huis van Dave werd namelijk in 1994 verwoest door de aardbeving van Northridge 6.7.