Seberapa berbahayanya ribuan dan jutaan asteroid yang mengelilingi batu ketiga dari Matahari - Bumi? Karena dampak asteroid merupakan risiko nyata terhadap kehidupan dan harta benda, ini adalah pertanyaan yang telah meminta jawaban selama beberapa dekade. Tetapi sekarang, para ilmuwan di Jet Propulsion Laboratory NASA telah menerima data dari berbagai aset Departemen Pertahanan AS dan merencanakan serangkaian data mengejutkan yang mencakup 20 tahun.
Kompilasi data terbaru ini menggarisbawahi seberapa sering beberapa bola api yang lebih besar ini, dengan yang terbesar adalah peristiwa Chelyabinsk pada 15 Februari 2013 yang melukai ribuan orang di Rusia. Data baru ini akan meningkatkan pemahaman kita tentang frekuensi dan keberadaan asteroid kecil dan besar yang berbahaya bagi daerah berpenduduk di mana pun di Bumi.
Data dari "sensor pemerintah" - yang berarti satelit "peringatan dini" untuk memantau peluncuran rudal (dari musuh potensial) serta monitor di darat - menunjukkan distribusi peristiwa bolide (bola api). Data pertama kali menunjukkan seberapa terdistribusi secara merata peristiwa di seluruh dunia. Data ini sekarang dirilis ke publik dan peneliti untuk analisis yang lebih rinci.
Data terbaru yang dirilis oleh pemerintah AS menunjukkan seberapa sering bolides dan juga seberapa efektif atmosfer Bumi melindungi permukaan. Subset dari data ini telah dianalisis dan dilaporkan oleh Dr. Peter Brown dari University of Western Ontario, Kanada dan timnya pada tahun 2013 tetapi hanya memasukkan 58 peristiwa. Kumpulan data baru ini menampung 556 acara.
Data yang baru dirilis juga menunjukkan bagaimana atmosfer Bumi adalah penghalang superior yang mencegah penetrasi asteroid kecil dan berdampak pada permukaan bumi. Bahkan asteroid Chelyabinsk 20 meter (65 kaki) meledak di udara, menghilangkan kekuatan ledakan nuklir 29,7 km (18,4 mil, 97.400 kaki) di atas permukaan. Kalau tidak, asteroid ini bisa melenyapkan sebagian besar kota modern; Chelyabinsk juga diselamatkan karena keberuntungan belaka - asteroid masuk dengan sudut yang dangkal yang mengarah pada kehancurannya; lebih curam, dan itu akan meledak lebih dekat ke permukaan. Sementara banyak yang meledak di atmosfer bagian atas, bidang fragmen kecil yang berserakan luas sering terjadi. Pada zaman sejarah, kota-kota dan desa-desa melaporkan dilempari batu-batu yang menyembur dari langit.
NASA dan JPL menekankan bahwa investasi dalam deteksi dini asteroid telah meningkat 10 kali lipat dalam 5 tahun terakhir. Para peneliti seperti Dr. Jenniskens di SETI Institute telah mengembangkan jaringan kamera semua-langit yang telah menentukan orbit lebih dari 175.000 meteor yang terbakar di atmosfer. Dan Yayasan B612 telah menjadi pendukung terkuat untuk menemukan semua asteroid berbahaya. B612, yang dipimpin oleh mantan astronot Ed Lu dan Rusty Schweikert telah merancang teleskop ruang angkasa bernama Sentinel yang akan menemukan asteroid berbahaya dan membantu melindungi Bumi selama berabad-abad di masa depan.
Kecepatan adalah segalanya. Sementara Chelyabinsk hanya memiliki 1/10 massa pembawa super-kelas Nimitz, ia bepergian 1000 kali lebih cepat. Energi kinetiknya karena kecepatannya adalah 20 hingga 30 kali lipat dari senjata nuklir yang digunakan untuk mengakhiri perang melawan Jepang - sekitar 320 hingga 480 kiloton TNT. Secara singkat, asteroid dianggap sebagai batuan ruang angkasa yang lebih besar dari 1 meter dan yang lebih kecil disebut meteoroid.
Dua survei sebelumnya dapat dibandingkan dengan data baru ini. Satu oleh Eugene Shoemaker pada 1960-an dan satu lagi oleh Dr. Brown. Pekerjaan awal oleh Shoemaker menggunakan jumlah kawah bulan dan karya terbaru dari kelompok Dr. Brown, menggunakan sensor dari Departemen Pertahanan, menentukan perkiraan frekuensi dampak asteroid (bolide) dibandingkan dengan ukuran tubuh kecil. Kedua survei berbeda dengan faktor sepuluh, yaitu, di mana Shoemaker menunjukkan frekuensi pada urutan 10 atau 100-an tahun, Brown berada di urutan 100-an dan 1000-an tahun. Data terbaru, yang telah menyesuaikan karya Brown sebelumnya sekarang meningkatkan frekuensi peristiwa berbahaya dengan pekerjaan Shoemaker.
Karya Dr. Brown dan rekan penyelidik menghasilkan grafik berikut yang menunjukkan frekuensi tabrakan dengan Bumi asteroid berbagai ukuran. Plot ini dari Letter to Nature oleh P. Brown et al. menggunakan 58 bolides dari data yang dikumpulkan dari 1994 hingga 2014 dari sensor pemerintah. Brown dan lainnya akan meningkatkan analisis mereka dengan dataset yang lebih rinci ini. Plot menunjukkan bahwa jenis acara Chelyabinsk dapat diharapkan sekitar setiap 30 tahun meskipun ketidakpastiannya tinggi. Data baru dapat mengurangi ketidakpastian ini. Peristiwa Tungunska yang dapat menghancurkan area metropolitan seukuran Washington DC terjadi lebih jarang - sekitar sekali abad.
Asteroid datang dalam berbagai ukuran. Asteroid yang lebih kecil jauh lebih umum, yang lebih besar lebih kecil. Distribusi umum terlihat di alam diwakili oleh kurva lonceng atau distribusi "normal". Untungnya asteroid yang lebih besar jumlahnya mencapai ratusan sedangkan "penghancur kota" yang kecil jumlahnya mencapai 100-an ribu, jika tidak jutaan. Dan untungnya, Bumi kecil proporsinya dengan volume ruang bahkan hanya ruang yang ditempati Tata Surya kita. Selain itu, 69% permukaan Bumi ditutupi oleh Lautan. Manusia hanya berkerumun di sekitar 10% dari luas permukaan Bumi. Ini mengurangi kemungkinan dampak asteroid apa pun yang memengaruhi daerah berpenduduk sepuluh kali lipat.
Secara keseluruhan risiko dari asteroid sangat nyata karena peristiwa Chelyabinsk digarisbawahi. Sejak saat dampak Tugunska di Siberia pada tahun 1908, populasi manusia meningkat empat kali lipat. Jumlah kota lebih dari 1 juta telah meningkat dari 12 menjadi 400. Menyadari betapa banyak dan seberapa sering dampak asteroid ini terjadi ditambah pertumbuhan populasi manusia dalam seratus tahun terakhir meningkatkan urgensi untuk teleskop penemuan asteroid dekat Bumi seperti sebagai B612's Sentinel yang dapat menemukan semua benda berbahaya dalam waktu kurang dari 10 tahun sedangkan pengamatan berbasis darat akan memakan waktu 100 tahun atau lebih.
Referensi:
Peta Baru Menunjukkan Frekuensi Dampak Asteroid Kecil, Memberikan Petunjuk tentang Populasi Asteroid Yang Lebih Besar
Keterangan lengkap dari plot yang disertakan dari LETTERS TO NATURE, The airburst Chelyabinsk: Implikasi untuk Dampak Bahaya, P.G. Brown, dkk.
Perkiraan fluks kumulatif penabrak di Bumi. Fluks penarik bolide di Bumi (Fluks Bolide 1994-2013 - lingkaran hitam) berdasarkan ~ 20 tahun pengamatan global dari sensor Pemerintah AS dan data gelombang udara infrasonik. Cakupan global rata-rata 80% di antara total 58 bolides yang diamati dengan E> 1 kt dan termasuk Chelyabinsk Chelyabinsk bolide (lingkaran hitam paling kanan). Koreksi cakupan ini merupakan perkiraan dan kurva fluks bolide kemungkinan merupakan batas bawah. Garis berwarna coklat menunjukkan kekuatan powerlaw sebelumnya dari dataset yang lebih kecil untuk bolides dengan diameter antara 1 - 8 m15. Bilah galat hanya mewakili penghitungan statistik. Sebagai perbandingan, kami memplot estimasi de-bias dari frekuensi dampak asteroid dekat-Bumi berdasarkan semua data pencarian teleskopik survei asteroid hingga pertengahan 2012 (kotak hijau) 8 dan dataset teleskopik yang dianalisis secara independen sebelumnya termasuk penemuan NEAT (kotak merah muda) dan akhirnya dari survei Spacewatch (kotak biru), di mana diameter ditentukan dengan asumsi albedo 0,1. Energi untuk data teleskopik dihitung dengan asumsi kepadatan curah rata-rata 3000 kgm-3 dan kecepatan dampak rata-rata 20,3 kms-1. Frekuensi dampak intrinsik untuk data teleskopik ini ditemukan menggunakan probabilitas rata-rata dampak untuk NEA 2 × 10-9 per tahun untuk seluruh populasi. Hitungan kawah bulan dikonversi menjadi fluks impactor yang setara dan dengan asumsi albedo geometris 0,25 (garis solid abu-abu) ditunjukkan untuk perbandingan9, meskipun kami mencatat bahwa kontaminasi oleh kawah sekunder dan perkiraan modern populasi NEA yang menunjukkan albedo yang lebih rendah akan cenderung menggeser kurva ini ke kanan dan ke bawah. Akhirnya, kami menunjukkan perkiraan arus masuk dari pengukuran gelombang udara global yang dilakukan dari tahun 1960-1974 yang mendeteksi penabrak besar (5-20m) bolide (segitiga merah ke atas) menggunakan metode peningkatan estimasi energi dibandingkan dengan interpretasi sebelumnya dari data yang sama.
