Апофис (астероид)

Материал из «Знание.Вики»
(99942) Апофис
Астероид
Астероид (99942) Апофис 30 декабря 2004 года (анимация)Астероид (99942) Апофис 30 декабря 2004 года (анимация)
Открытие
Первооткрыватель Рой Такер
Дэвид Джеймс Толен
Фабрицио Бернарди
Место обнаружения Китт-Пик
Дата обнаружения 19 июня 2004
Альтернативные обозначения 2004 MN4
Категория АСЗ (Атоны)
Орбитальные характеристики
Эпоха 14 марта 2012 года
JD 2456000.5
Эксцентриситет (e) 0,19111
Большая полуось (a) 137,98 млн км
(0,92234 а. е.)
Перигелий (q) 111,611 млн км
(0,74607 а. е.)
Афелий (Q) 164,349 млн км
(1,09861 а. е.)
Период обращения (P) 323,545 сут (0,886 г.)
Средняя орбитальная скорость 30,728 км/с
Наклонение (i) 3,332°
Долгота восходящего узла (Ω) 204,432°
Аргумент перигелия (ω) 126,418°
Средняя аномалия (M) 202,495°
Физические характеристики
Диаметр 325±15 м
Масса 2,7⋅1010 кг
Плотность 3,274 г/см
2-я космическая скорость 0,00014 км/с[1]
Период вращения 30,4 ч[2]
Видимая звёздная величина 22,31m (текущая)
Абсолютная звёздная величина 19,7m
Альбедо 0,23 [3]
Средняя температура поверхности 270 К (−3 °C)
Текущее расстояние от Солнца 1,08 а. е.
Текущее расстояние от Земли 1,973 а. е.

(99942) Апофис (лат. Apophis) — астероид, сближающийся с Землёй, открытый в 2004 году в обсерватории Китт-Пик в Аризоне. Предварительное название 2004 MN4, имя собственное получил 19 июля 2005 года. После прохождения астероида мимо Земли в 2013 году специалисты лаборатории реактивного движения НАСА заявили, что возможность столкновения с Землёй в 2029 году исключена, а в 2036 году — чрезвычайно маловероятна[4].

Открытие и название

Самое близкое сближение «Апофиса» с Землёй — 13 апреля 2029 года.

Астероид был открыт 19 июля 2004 года Роем А. Такером, Дэвид Дж. Толеном и Фабрицио Бернарди в обсерватории Китт-Пик, Аризона[5].

Своё название он получил в честь:

  • древнеегипетского бога Апопа (Апепа, Апофис в древнегреческом произношении) — змея-пожирателя, противника бога солнца Ра;
  • одноимённого персонажа из вселеннной «Звёздных врат».
Позиции близких к Земле астероидов в моменты их открытия.

21 декабря 2004 года «Апофис» прошел на расстоянии 0,0964 астрономических единиц (а. е.) (14,42 млн км; 8,96 млн миль) от Земли. 15 марта 2004 года были проведены предварительное обнаружение, 27 декабря того же года была определена орбита астероида. В марте 2005 года посредством радарной астрометрии орбита Апофиса была более конкретизирована. Открытие примечательно тем, что оно было совершено на очень низкой солнечной элонгации и на большом расстоянии (1,1 а. е.)[6].

При первом обнаружении объект получил предварительное обозначение 2004 MN4. Как только орбита астероида была достаточно точно рассчитана, он получил свой персональный номер — 99942. Толен и Такер в свою очередь являются давними поклонниками сериала «Звёздные врата», что также обосновывает причину получения астероидом своего имени.

Характеристики астероида

Сравнения размеров Апофиса с Эйфелевой башней и Эмпайр-стейт-билдинг.

Основываясь на наблюдаемой яркости астероида, его диаметр первоначально оценили в 450 метров. В 2005 году при помощи Телескопа IRTF на Гавайях и коллектива учёных (Ривкин, Бус, Бинзел и Токунага) диаметр был оценён в 350 метров. На странице риска столкновения НАСА указан диаметр в 330 метров (1080 футов) и указана масса в 4×10 10 кг на основе предполагаемой плотности 2,6 г/см3.[7]

На основе радиолокационных снимков, созданных обсерваториями Аресибо и Голдстоун, в 2012—2013 году было выдвинуто предположение о том, что Апофис представляет собой вытянутый объект размером 450х170 метров. Вид Апофиса напоминает собой арахис (такие метеориты именуются двулопастными). Альбедо относительно яркое, 0,35±0,10. Его ось вращения имеет наклонение −59° относительно эклиптики, что означает, что Апофис вращается ретроградно.

Во время сближения Апофиса в 2029 его яркость достигнет максимума при величине 3,1; астероид можно будет легко заметить невооруженным взглядом — если знать, куда смотреть. Максимальный видимый угловой диаметр составит ~2 арксекунды. Это примерно равно угловому диаметру Нептуна с Земли. Поэтому астероид будет едва различим наземными телескопами, не оснащенными адаптивной оптикой, но очень хорошо различим оснащёнными нужной аппаратурой. Из-за близкого сближения вероятно, что приливные силы изменят ось вращения Апофиса. Возможно частичное перерождение астероида, что может изменить его спектральный класс с выветренного Sq- на невыветренный Q-тип.

Орбита

Апофис имеет орбиту с малым наклонением (3,3°), которая изменяется от чуть дальше орбиты Венеры (0,746 а. е.) до чуть дальше орбиты Земли (1,099 а. е.) После сближения с Землей в 2029 году орбита будет изменяться от чуть дальше земной до чуть дальше марсианской.

Неопределенность позиции и растущее расхождение
Дата База данных JPL НАСА по малым телам Солнечной системы 3-сигма
2004-12-21 0.09638 а. е. (14.418 миллионов километров) нет данных
2013-01-09 0.09666 а. е. (14.460 миллионов километров) нет данных
2029-04-13 0.000254128 а. е. (38.0170 тысяч километров) ±3.4 км
2036-03-27 0.309756 а. е. (46.3388 километров) ± 130 тысяч км
2051-04-20 0.041455 а. е. (6.2016 миллионов километров) ± 250 тысяч км
2066-09-16 0.069562 а. е. (10.4063 миллионов километров) ±910 тысяч километров
2116-04-12 0.019462 а. е. (2.9115 миллионов километров) ± 13 миллионов километров

Ближайшее приближение в 2029 году

Ближайшее известное приближение Апофиса должно состоятся 16 апреля 2029 года в 21:46 по мировому времени — он пройдет ближе, чем проходят геосинхронные спутники связи, но не ближе 31 600 км (19 600 миль) над поверхностью Земли.

В силу эффекта Ярковского, 3-сигма область неопределённости расстояния сближения включает ±3.4 км. Это расстояние, с точки зрения астрономии, в пять раз больше радиуса Земли, в десять раз ближе, чем Луна, и ближе, чем кольцо геостационарных спутников, вращающихся вокруг Земли. Это будет самый близкий астероид такого размера за всю историю наблюдений. В этот день его яркость достигнет величины 3,1 — астероид легко можно будет заметить через бинокль при любом освещении, или в сельском местности при полной темноте.

Гипотетические последствия столкновения астероида с Землёй

Согласно таблице рисков от систем мониторинга Sentry, Апофис столкнулся бы с Землей с кинетической энергией, эквивалентной 1200 мегатоннам в тротиловом эквиваленте. Для сравнения, столкновение Чиксулуба с Землёй (оно вызвало массовое вымирание динозавров) высвободило примерно столько же энергии, сколько 100 000 000 мегатонн (100 тератонн). Точные последствия столкновения будут зависеть от места и угла падения, а также состава астероида.

Если предположить, что Апофис — каменистый астероид шириной 370 метров и плотностью 3 000 кг/м3, то при столкновении с осадочными породами Апофис образовал бы кратер диаметром 5,1 километра.

История оценок последствий столкновения

Дата Время Статус
2004-12-23 В первоначальном отчете НАСА упоминалась вероятность столкновения

«примерно 1 к 300» в 2029 году, о чем широко сообщалось в СМИ. Фактические оценки НАСА на тот момент составляли 1 к 233. в результате оценка по Туринской шкале составила 2. Позже оценка по Туринской шкале стала составлять 4.

2004-12-25;

2004-12-26

Сначала сообщалось, что шансы составляют 1 к 42 (2,4 %).

Позже в тот же день — 1 к 45 (2,2 %). В то же время расчетный диаметр астероида был уменьшен с 440 м до 390 м, а его масса — с 1,2 × 1011 кг до 8,3×1010 килограмм. День спустя оценки диаметра и массы были снижены до 380 м и 7,5 × 1010 кг, соответственно.

2004-12-27 Позже в тот же день один предварительное обнаружение увеличило продолжительность наблюдений до 287 дней,

что устранило угрозу столкновения в 2029 году. Совокупная вероятность столкновения оценивалась примерно в 0,004 %. Сближение в 2053 году с Землей по-прежнему представляет незначительный риск столкновения. Апофис по-прежнему был оценен на уровень 1 по Туринской шкале.

2021-03-26 15:06 по UT Апофис исключили из таблицы рисков Sentry

Исследования и способы защиты от Апофиса

Возможная угроза со стороны Апофиса была предметом многочисленных дискуссий и спекуляций на тему того, как можно уничтожить астероид или же изменить его траекторию на отдаленную от Земли. Так, бывший глава «Роскосмоса» Анатолий Перминов заявил после встречи с учёными:

Мы в ближайшее время проведём закрытое заседание нашей коллегии, научно-технического совета и посмотрим, что можно сделать. Математические расчёты, которые он (учёный) представил, показывают, что можно сделать в установленные сроки космический аппарат со специальным предназначением, который позволит избежать этого столкновения...
…астероид не планируется уничтожать. Никаких ядерных взрывов, все за счёт законов физики. Будем рассматривать.
…Речь идёт о жизни людей. Лучше заплатить несколько сот миллионов долларов и сделать такую систему, которая не позволит довести до столкновения, нежели ждать, когда это произойдёт, и погибнут сотни тысяч людей.Перминов, Анатолий Николаевич., https://lenta.ru/news/2009/12/30/roscosmos/

Китайские учёные из Университета Цинхуа 16 августа 2011 года предложили запустить корабль, управляемый солнечным парусом. Данный корабль бы переместил астероид на орбиту, далёкую от Земли.

Примечания

  1. рассчитана в предположении радиуса астероида 0,135 км и его массы 2,1⋅1010 кг, что даёт скорость убегания 0,14 м/с или 0,52 км/ч.
  2. (99942) Апофис (недоступная ссылка). The Near-Earth Asteroids Data Base at E.A.R.N. Дата обращения: 15 октября 2009. Архивировано 25 февраля 2012 года.
  3. Отражает только 23, а не 33 процента падающего на поверхность света. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 20 января 2021 года.
  4. Removed Objects from Sentry Risk Table (неопр.). Sentry Risk Table. Дата обращения: 31 мая 2023.
  5. JPL Small-Body Database Browser: 99942 Apophis (2004 MN4) (неопр.). Дата обращения: 2023-05-31 (last observation: 2021-05-12; arc: 17.16 years; JPL #216 solution date: 2021-Jun-29).
  6. Смирнов Е. А. Современные методы численного интегрирования уравнений движения астероидов, сближающихся с Землёй. Конф. «Околоземная астрономия», 2007.
  7. Башаков А. А., Питьев Н. П., Соколов Л. Л. Особенности движения астероида 99942 Апофис // Астрономический вестник. — 2008. — Т. 42, вып. 1. — С. 20—29. — 2008.
WLW Checked Off icon.svg Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!