W Układzie Słonecznym może znajdować się więcej asteroid niż dotychczas przyjmowano. Wnioski takie wypływają z pierwszych systematycznych przeszukiwań dokonanych w podczerwieni przez należące do ESA obserwatorium kosmiczne Infrared Space Observatory (ISO). Chociaż projekt ISO Deep Asteroid Search wykazał, że w pasie głównym planetoid znajduje się 1,1 do 1,9 miliona tych “skał kosmicznych”, o średnicy większej niż 1 kilometr, nie ma powodów, by uznać że wzrosło ryzyko kolizji kosmicznej z udziałem Ziemi.

Chciaż asteroidy (zwane też planetoidami) są częścią Układu Słonecznego, niekiedy ciężej je badać niż odległe galaktyki. Ich średnica nie przekracza 1000 kilometrów, a okres, kiedy są na tyle jasne, że można je obserwować czasami trwa tylko kilka minut. W porównaniu z gwiazdami poruszają się bardzo szybko. Przezwano je nawet “szkodnikami nieba”, gdyż często pozostawiają smugi na zdjęciach wymagających długiego naświetlania. Asteroidy potrafią więc znakomicie ukrywać się przed wzrokiem astronomów. To wyjaśnia, dlaczego ich rzeczywista liczba i rozmiary jest nie do końca poznana.

Większość z 40 000 skatalogowanych asteroid należy do znajdującego się pomiędzy orbitami Marsa a Jowisza pasa głównego planetoid. Te obiekty znajdują się zbyt daleko by przedstawiać zagrożenie dla Ziemi. Jednak istnieje inna klasa asteroidów, zwanych NEA (Near Earth Asteroids), których orbity mają bardzo dużą szansę, by przeciąć się z orbitą Ziemi.

Przeprowadzone przez sondę ISO poszukiwania (ISO Deep Asteroid Search (IDAS)) skupiły się na głównym pasie planetoid. Teleskop został wycelowany w wybrane fragment pasa, potem zliczono asteroidy zaobserwowane tam w promieniowaniu podczerwonym. Następnie zastosowano model teoretyczny, pozwalający rozciągnąć te dane na cały pas.

Obserwacje te przeprowadzili w latach 1996-1997 Edward Tedesco (USA) i Fran?ois-Xavier Desert (Francja). W środkowym rejonie pasa gęstość asteroid o średnicy przekraczającej 1 kilometr wynosił 160 obiektów na stopień kwadratowy (obszar nieba odpowiadający średnicy tarczy Księżyca w pełni widzianego z powierzchni Ziemi). Później na podstawie opracowanego przez siebie modelu Tedesco oraz dwaj włoscy astronomowie Alberto Cellino i Vincenzo Zappala oszacowali, że całkowita liczba dużych planetoid w pasie waha się między 1,1 a 1,9 milionów.

Nawet uśredniony wynik 1,5 miliona oznacza, że jest przeszło dwa razy więcej asteroid niż wynika z innych badań. W 1998 roku Durda oszacował ich liczbę na 860 000, a w 2001 Ivezic, na podstawie danych Sloan Digital Sky Survey, na 740 000. Obliczenia te oparte były na obserwacjach w świetle widzialnym.

Fakt ten może tłumaczyć otrzymane różnice. Dla teleskopu optycznego, jasność obiektu takiego jak asteroida zależy od tego, ile odbija on światła słonecznego. Teleskopy na promieniowanie podczerwone wykrywają natomiast ciepło emitowane przez obiekt, które zależy z kolei od ilości absorbowanego promieniowania. Dlatego ISO, jako teleskop na podczerwień mógł wykryć obiekty, które były nawet niewidoczne dla teleskopów optycznych.

Zarówno obserwacje w świetle widzialnym jak i podczerwonym, mają swoje wady. Dlatego rozsądnie jest przyjąć liczbę planetoid jako pośrednią między pomiarami w świetle widzialnym a podczerwonym. Wtedy najbardziej zbliżona do rzeczywistości wydaje się liczba 1,2 miliona asteroid o średnicy przekraczającej 1 kilometr. Niepewność pomiaru wynosi około 500 000 obiektów. Najlepsze wyniki daje połączenie obu metod. Wtedy można też skutecznie określić rozkład wielkości asteroid w pasie.

Badanie pasa planetoid, a w szczególności określenie liczby i wielkości asteroid ma duże znaczenie, gdy rozważa się szanse i skutki ewentualnego zderzenia asteroidy z Ziemią. Większość znanych obecnie NEA to asteroidy, który znajdowały się kiedyś w głównym pasie. Kiedy w wyniku zderzeń znalazły się one w jednym z czterech znanych regionów, działająca tam siła grawitacyjna pochodząca od Jowisza spowodowała, że ich orbity ewoluowały i znalazły się w pobliżu trasy Ziemi. Badania planetoid, które znajdują się w pobliżu tych “regionów źródłowych” pozwoli dowiedzieć się czegoś o obiektach NEA.

Do tej pory odnaleziono 500 asteroid NEA, jednak żadna z nich nie stanowi zagrożenia dla Ziemi w tym stuleciu. Szacuje się, że obiekt o średnicy 1 kilometra uderza w powierzchnię Ziemi co 100 000 do 300 000 lat. Zmiana liczby asteroid nie wpływa na obliczony stopień ryzyka uderzenia, przynajmniej jak na razie nie stwierdzono takiej zależności.

Projekt IDAS poszerzył bardzo naszą wiedzę o pasie głównym planetoid. I chociaż nie zaobserwowaliśmy żadnego obiektu NEA, dane uzyskane przez ISO pozwoliły lepiej poznać asteroidy znajdujące się w pobliżu źródeł pochodzenia NEA. W ten sposób możemy powiedzieć więcej o populacji obiektów NEA, ocenić częstotliwość i skalę kolizji tych obiektów z Ziemią” – mówi Tedesco.

Należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) teleskop ISO działał od listopada 1995 roku do maja 1998 roku. Dokonał prawie 30 000 obserwacji.

Praca Tedesco i Desert zatytułowana “The Infrared Space Observatory Deep Asteroid Search” ukaże się w kwietniowym wydaniu “The Astronomical Journal”.

Do 28 marca 2002 roku skatalogowano dokładnie 39 462 planetoid pasa głównego. Liczba ta wzrasta obecnie w tempie około 2000 na miesiąc.

Autor

Anna Marszałek