Novinky
Na čem pracujeme: Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
Průnik a následný dopad meteoritu Čeljabinsk 15. února 2013 byl nepochybně astronomickou událostí roku. Stovky záznamů z palubních kamer umožnily velmi přesné určení dráhy tohoto přibližně 20metrového tělesa jak v atmosféře, tak v meziplanetárním prostoru. J. Borovička z AsÚ a jeho kolegové si již v článku vydaném v roce 2013 v prestižním časopise Nature všimli, že trajektorie meteoroidu Čeljabinsk je nápadně podobná trajektorii planetky (89039) 1999 NC43 a usoudili, že Čeljabinsk by mohl být odštěpkem tohoto tělesa. Široký mezinárodní tým, jehož součástí byli i pracovníci AsÚ, tuto hypotézu podrobně otestoval a s vysokou statistickou věrohodností vyvrátil.
Nalezení mateřských těles dopadnuvších meteoritů je jedním ze základních úkolů meteorické astronomie. Přináší nám totiž důležité informace o původu těchto těles, o trasách těles Sluneční soustavou a také omezuje potenciálně nebezpečná tělesa. Vzhledem k tomu, že na malá tělesa ve zvýšené míře působí i jiné vlivy než gravitace Slunce, především gravitace všech ostatních těles a také negravitační vlivy, spojené například s nerovnoměrným ohřevem povrchu nebo tepelnou setrvačností povrchových vrstev, není přímá identifikace souvisejícího páru meteorit–mateřské těleso možná.
Výzkumné metody nejčastěji využívají dráhové podobnosti těles, přesněji hledání bodu, ve kterém si jsou obě oběžné trajektorie velmi blízko. To byl hlavní argument pro závěr J. Borovičky a kolegů v článku z roku 2013, který vypočetl, že podobnost drah meteoritu Čeljabinsk a planetky 1999 NC43 je náhodná se statistickou pravděpodobností 0,01 procenta. Jinými slovy je nepravděpodobné, že by šlo o náhodu. Tým autorů představované práce provedl kontrolní výpočet založený na stejných předpokladech a dospěl k velmi dobré shodě, tedy, že je jen velmi málo pravděpodobné, že drahová podobnost těchto těles je náhodná. Zde však studium neukončili.
Učinili jinou statistickou studii a hledali pravděpodobnost, s níž se některé z blízkozemních těles rozpadne a jeho fragment dorazí až k Zemi. Tato pravděpodobnost má dvě komponenty. Jednak pravděpodobnost, že dojde k rozpadu některého z blízkozemních těles a to buď roztržením rychlou rotací nebo srážkou s jiným tělesem. Pro tento účel autoři vzali parametry oběžné dráhy planetky 1999 NC43 a vytvořili stovku jeho klonů tak, aby parametry jejich oběžných drah byly v rámci chybových intervalů známých z pozorování. Studovali vývoj takového vzorku těles v čase a zjistili, že původní proud těles se v prostoru rozptýlí za typických 50 000 let. To není věru mnoho času na srážku. K té navíc musí dojít v oblasti, jež křižuje dráhu Země. Z další vývojové simulace vyplývá, že průměrný čas, za nějž dojde ke kolizi přibližně dvoukilometrového tělesa s jiným, je asi 100 milionů let. Celkově tedy vychází, že ze 110 hypotetických blízkozemních těles se právě jedno mohlo rozpadnout. A jaká je pravděpodobnost transportu fragmentů k Zemi? K tomu potřebujeme znát, kolik přibližně 20metrových fragmentů při této srážce vzniklo a kolizní pravděpodobnost těchto fragmentů se Zemí. Na základě modelu bylo odhadnuto, že takových potřebných fragmentů by mohlo vzniknout asi 10 000 a pravděpodobnost jejich srážky se Zemí v úrovni 0,1 procenta. Suma-sumárum je tedy pravděpodobnost scénáře kolize planetky 1999 NC43, z níž byl vyražen fragment na kolizní trajektorii se Zemí a skutečně na ni dopadl (ne nutně u Čeljabinsku) přinejlepším jedno procento. Pro scénář rotačního roztržení vychází čísla ještě menší. Z těchto důvodů je nepravděpodobné, že by spolu meteorit Čeljabinsk a planetka 1999 NC43 souvisely.
Doplňující informace poskytla fotometrických měření. Z nich vyplývá, že planetka 1999 NC43 rotuje extrémně pomalu s periodou 122 hodin a že je v excitovaném rotačním stavu, tedy její osa koná precesní pohyb. Velmi pomalá rotace vylučuje možnost uvolnění fragmentů mechanismem rotačního štěpení. Alternativní mechanismus vyvržení fragmentu (Čeljabinského meteoroidu) při sub-katastrofické srážce planetky 1999 NC43 s jinou, mnohem menší planetkou, vyloučen nebyl, ovšem ani ten se nejeví pravděpodobný, vzhledem k požadované ejekční rychlosti 0,7–2 km/s, která je pro tento mechanismus příliš vysoká.
Pověstný hřebíček do rakve zasadila hypotéze souvislosti meteoritu Čeljabinsk s planetkou 1999 NC43 pečlivá spektroskopická a materiálová analýza. Z ní vyplývá, že je vysoce nepravděpodobné, aby meteorit Čeljabinsk z planetky 1999 NC43 pocházel, neboť obě tělesa mají odlišné spektroskopické vlastnosti i mineralogická složení. Obě tělesa spolu tedy nejspíše nesouvisejí a podobnost jejich drah je tak pouze dílem náhody, byť velmi málo pravděpodobné. Studie zároveň na konkrétním příkladu jasně demonstruje, že na posouzení společného původu dvou těles pouhé porovnání jejich drah nemusí stačit.
Michal Švanda
Citace práce
Reddy, V. a kol., Link between the potentially hazardous Asteroid (86039) 1999 NC43 and the Chelyabinsk meteoroid tenuous, Icarus 252 (2015) 129–143, ArXiv:1502.05006.
Kontakt: Mgr. Petr Pravec, Dr., ppravec@asu.cas.cz