«Слепая зона» рядом с Солнцем: почему астероиды Венеры – это бомба замедленного действия для Земли?

Знаете, когда мы думаем об астероидной угрозе, на ум обычно приходят здоровенные камни из Главного пояса между Марсом и Юпитером или шустрые околоземные объекты, которые НАСА и другие агентства старательно каталогизируют. Уже два десятка лет Конгресс США ставит задачу найти львиную долю этих потенциальных «гостей». И успехи, надо сказать, есть. Но что, если настоящая засада ждет нас там, где мы меньше всего ожидаем — у нашей соседки Венеры?

Да-да, вы не ослышались. Оказывается, у «утренней звезды» есть свои астероиды-компаньоны, которые движутся по так называемым коорбитальным траекториям. Представьте себе: они будто танцуют вокруг Солнца почти в унисон с Венерой. И вот тут-то и кроется загвоздка. Новое исследование, которое вот-вот должно появиться в журнале Astronomy and Astrophysics (а пока доступно на arXiv), заставляет серьезно задуматься: а не прячутся ли среди этих венерианских спутников настоящие «невидимки», способные доставить Земле массу неприятностей?

Кто такие эти «соседи» Венеры и почему их боятся?

Авторы исследования, во главе с Валерио Каррубой из Университета Сан-Паулу, бьют тревогу не на пустом месте. На сегодняшний день известно около двадцати таких астероидов-«попутчиков» Венеры. И хотя их специфическая орбита в какой-то мере защищает их от столкновения с самой Венерой, от встречи с Землей — увы, нет.

Чтобы понять масштаб проблемы, давайте вспомним, что такое «потенциально опасный астероид» (ПОА). Ученые относят к этой категории объекты диаметром более 140 метров, чья орбита пересекает земную на расстоянии менее 0,05 астрономической единицы (это примерно 7,5 миллионов километров — по космическим меркам, рукой подать). Так вот, некоторые из венерианских коорбитальных астероидов вполне подпадают под это определение.

Главный вопрос, который мучает исследователей: какова реальная вероятность столкновения? И тут начинается самое интересное.

Игра в прятки с Солнцем: почему их так трудно заметить?

Казалось бы, что сложного — навел телескоп и смотри. Но не все так просто. Эти астероиды — мастера маскировки.

Во-первых, ослепительные объятия Солнца. Многие из них теряются в его ярком свете, становясь практически невидимыми для земных наблюдателей. Это как пытаться разглядеть светлячка на фоне прожектора. Во-вторых, хитрая геометрия орбит. Из тех двадцати известных объектов лишь один имеет орбиту с относительно низким эксцентриситетом (показателем вытянутости орбиты) — меньше 0,38. Что это значит? А то, что мы, скорее всего, видим лишь верхушку айсберга — те астероиды, чьи орбиты более вытянуты и чаще «высовываются» в сторону Земли, делая их обнаружение проще. А вот «скромники» с почти круговыми орбитами, притаившиеся ближе к Венере, могут оставаться незамеченными. И их, по мнению ученых, может быть гораздо больше. В-третьих, орбитальный хаос. Коорбитальные астероиды Венеры — штука крайне непредсказуемая. Их так называемое ляпуновское время составляет всего около 150 лет. Позвольте объяснить: это тот период, за который траектория объекта из-за множества гравитационных взаимодействий становится, по сути, случайной. То есть, предсказать, где будет такой астероид через пару сотен лет, опираясь только на текущие данные о его орбите — задача из разряда фантастики.

Научный детектив: как расследуют невидимое?

Как же тогда оценить угрозу от того, чего почти не видно и что ведет себя так непредсказуемо? Ученые применили хитрый метод. Вместо того чтобы гоняться за каждым отдельным (и, возможно, еще не открытым) астероидом, они создали целую популяцию «клонов». Взяли 26 виртуальных астероидов с разными характеристиками, поместили их на различные коорбитальные с Венерой траектории и запустили компьютерную симуляцию их движения на 36 000 лет вперед, учитывая гравитацию всех планет Солнечной системы.

И что же показало это масштабное моделирование? А то, что существует целый класс орбит с низким эксцентриситетом, особенно при небольших наклонениях к плоскости орбиты Венеры, с которых астероиды действительно могут представлять угрозу столкновения с Землей. То есть, опасения не беспочвенны.

Земные телескопы или космический патруль у Венеры?

Хорошо, угроза есть. Как ее засечь? Надежда, конечно, на новые мощные телескопы вроде Обсерватории имени Веры Рубин. Она, без сомнения, внесет свой вклад и обнаружит немало новых объектов. Но и тут есть свои «но». Исследователи подсчитали, что даже для этой суперобсерватории венерианские «невидимки» будут доступны для наблюдения лишь в короткие промежутки времени, когда они оказываются достаточно далеко от Солнца (с нашей точки зрения) и относительно близко к Земле. Эти «окна возможностей» сильно ограничены.

Так что же, тупик? Не совсем. Ученые полагают, что по-настоящему эффективно «выловить» всех этих скрытых гостей можно, только если отправить специальную миссию прямо к Венере. Космический аппарат, находящийся на орбите у Венеры (например, в точках Лагранжа L1 или L2 системы Солнце-Венера) и смотрящий в сторону от Солнца, имел бы куда лучшие шансы обнаружить эти тела. Это как пытаться разглядеть что-то в темной комнате: лучше не светить себе в глаза фонариком, а направить его на объект.

Не просто космические камни

Нужно понимать: речь идет не о гипотетической пылинке. Астероид диаметром всего 150 метров (а именно такие считаются ПОА) при столкновении с Землей может высвободить энергию, эквивалентную сотням мегатонн тротила. Это в тысячи раз мощнее атомных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки. Последствия для региона падения были бы катастрофическими, а глобальные эффекты — весьма ощутимыми.

Именно поэтому исследование таких «уникально сложных» объектов, как коорбитальные астероиды Венеры с низким эксцентриситетом, так важно. Они бросают вызов нашим методам обнаружения и требуют нестандартных подходов.

В заключение хочется сказать: космос огромен и полон сюрпризов. И пока мы гордимся тем, что научились отслеживать многих «очевидных» нарушителей спокойствия, он подкидывает нам новые, более хитрые загадки. Поиск и каталогизация потенциально опасных астероидов — это не просто любопытное научное упражнение, а без преувеличения, вопрос выживания цивилизации в долгосрочной перспективе. И, похоже, для этого нам придется заглянуть даже в самые «солнечные» уголки нашей системы. Кто знает, какие еще сюрпризы прячутся там, у нашей соседки Венеры? Время покажет, а наука, будем надеяться, поможет нам быть к ним готовыми.