Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu

Odkud přiletěl čeljabinský meteorit. Co víme po třech týdnech

aktualizováno 
Zmatek a škody, které způsobil před třemi týdny meteorit na Sibiři, mohly být i větší. Přinášíme odpovědi na otázky kolem tělesa, které před třemi týdny vyděsilo obyvatele ruského Čeljabinsku a přes tisícovku z nich zranilo.

Nárazová vlna, způsobená pádem meteoritu nad ruským Čeljabinskem, rozbíjela okna a spouštěla autoalarmy. (15. února 2013) | foto: Reuters

Co astronomové o tělese ví a z jakých zdrojů?

První a stále důležité zdroje byly z průletu únorového meteoritu zemskou atmosférou. Většinou z kamer, které ruští řidiči mají v autech pro případ nehody či falešného obvinění ze způsobení nehody, některé pak z kamer na budovách, bezpečnostních kamer apod.

To je důležitý zdroj, ze kterého šlo určit směr, odkud těleso přilétlo a dopočítat jeho dráhu. Jak to zhruba vypadá, se můžete podívat v článku bloggera Stefana Geense 16. února. Jeho článek, který je hezkým příkladem praktického použití středoškolské matematiky, najdete zde.

Pokus o rekonstrukci dráhy planetky přeletivší nad Čeljabinskem, kterou den po

Pokus o rekonstrukci dráhy planetky nad Čeljabinskem. Den po události ji vydal blogger Stefan Geens.

Podobně, a nepochybně přesněji, počítala ve stejné době nepochybně i řada astronomů, ale jejich výsledky na internetu nenajdete. V tuto chvíli probíhá sofistikovanější pokus o využití těchto údajů: vědci jednotlivé záběry porovnávají a kalibrují, aby z nich vyčetli co nejvíce co nejpřesnějších údajů. Je to mravenčí práce, která by však měla umožnit zpřesnění výsledků.

Kromě nich průlet zachytila i celosvětová síť infrazvukových čidel (slouží k monitorování jaderných výbuchů) a ze seismických čidel, která měří otřesy půdy (výbuch tělesa rozechvěl i povrch Země). "Z těchto záznamů je možné získat především obrázek o celkové uvolněné energii během průletu tělesa atmosférou," říká český astronom Pavel Spurný.

Průchod atmosféry zachytily i satelity. Náhodou ho zaznamenal satelit EUMETSAT a téměř jistě ho zachytily vojenské systémy určené primárně ke sledování balistických raket, což znamená především americké. Ale vojáci stále mlčí. Zatím nebylo nic uvolněno a je velmi pravděpodobné, že ani nebude, odhaduje Pavel Spurný. Americká administrativa zveřejnila jen velmi hrubé údaje, které se příliš neshodují se závěry analýz na základě jiných údajů.

Odkud planetka přilétla?

Dráha planetky, která vystrašila Čeljabinsk, nebyla ničím výjimečná, říkají astronomové. Patřila do tzv. Apollonovy skupiny planetek. Je pojmenována po první známé planetce tohoto druhu Apollo, objevené v dubnu 1932.

Slovníček zemských nehod

Planetka je jakékoliv přirozené těleso, jehož pohyb můžeme sledovat po sluneční soustavě (nejmenší má průměr tři metry). Dříve se pro ně uváděla minimální velikost nad 100 metrů, ale dnes toto striktní rozlišení neplatí.

Meteoroid je těleso obíhající kolem Slunce menší než planetka.

Meteor je světelná stopa, která vzniká, když planetka nebo meteoroid letí atmosférou.

Bolid je jasný meteor, jasnější než jakýkoliv běžně se vyskytující přirozený objekt na obloze s výjimkou Měsíce a Slunce.

Meteorit je zbytek tělesa, který přežije průlet až na povrch planety.

Apolla obíhají Slunce po elipse, která kříží zemskou dráhu. Dostanou se tak během jednoho oběhu (trvajícího obvykle celé pozemské roky) ke Slunci blíže než Země i podstatně dále. Letošní meteorit se tak nejblíže Slunci (do tzv. přísluní) podíval poblíž dráhy Venuše, nejvzdálenější bod jeho dráhy od Slunce (tj. odsluní) byl v pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem.

To můžeme považovat za jisté. Určení dráhy meteoritu se věnovalo několik týmů a do značné míry se shodnou. Základní parametry planetky jsou v tuto chvíli jasně známé.

Jak se postupně poznání zpřesňuje, můžeme ukázat na srovnání dvou prací. Obě byly sice zveřejněných zhruba ve stejné době, tedy na konci února, ale kolumbijská práce je příklad jednoduché analýzy z rychle dostupných údajů (někteří astronomové podobné výsledky mohli mít možná už v den srážky či den po události). Je dílem dvou kolumbijských odborníků a je dostupná zde.

Spolu s ní uvádíme výsledky práce českých vědců z Astronomického ústavu Akademie věd (právě Pavel Spurný s kolegy Jiřím Borovičkou a Petrem Pravcem). Tento tým se věnuje pádu drobných těles soustavně a patří na absolutní světovou špičku. Česká skupina z Astronomického ústavu je v oboru mnohem zkušenější a jejich analýza je podrobnější (navíc od té zveřejnění vědci údaje ještě zpřesnili o nějaká desetinná místa) a je příkladem aplikace nejlepšího dostupného know-how.

Srovnání analýz dráhy Čeljabinského meteoritu
 Spurný a spol. Zuluaga, Ferrin
Velká poloosa dráhy (AU)1,55 +/- 0,07  1,73 +/- 0,23
Excentricita dráhy (AU)0,50 +/- 0,020,51 +/- 0,08
Inklinace (ve stupních) 3,6 +/- 0,73,45 +/- 2,02
Přísluní (AU)0,768 +/- 0,011 0,82 +/- 0,03
Odsluní (AU)2,33 +/- 0,14 2,64 +/- 0,49

Vysvětlivky: Údaje jsou v tzv. astronomických jednotkách (AU), přičemž jedna AU se rovná vzdálenosti Slunce a Země. První údaj v tabulce (velká poloosa) označuje střední vzdálenost tělesa od Slunce během na jeho elipsovité dráze. Druhý označuje, jak moc se její dráha odchylovala od kruhové (0,5 znamená, že poměrně dost dost.) Inklinace je odklon od oběžné dráhy planet ve stupních(zanedbatelný). Přísluní (nebo také perihélium) označuje nejkratší vzdálenost, na kterou se těleso dostalo ke Slunci, odsluní (také afélium) největší. 

I když práce českých vědců je přesnější a jde o zkušenější skupinu, větší mediální pozornosti se dostalo kolumbijským vědcům. Z astronomického hlediska je jejich práce triviální (některé týmy měly podobné informace už druhý den po srážce, odhaduje Spurný). Ovšem publikovali ji na veřejně přístupném serveru, zatímco výsledky českých astronomů byly publikovány v telegramu Mezinárodní astronomické společnosti, který pro laiky přístupný není.

Kolumbijská práce obsahovala jednoduchou grafiku s vyznačenou dráhou, který se dal jednoduše přetisknout a navíc na YouTube uveřejnili animaci, které média nemohla odolat. (Koneckonců použili jsme ji i my.)

Co tedy víme o planetce? Jak byla veliká?

Zatím se vědci řídí podle záznamu z infrazvukových mikrofonů, ze kterých vychází hmotnost 10 tisíc tun a průměr 17 metrů. Ale jde jen o předběžný odhad, který se ještě může měnit. Největší nadějí je ještě pečlivý rozbor a kalibrace všech optických záznamů, kterou jsme již zmiňovali.

Jaké měla planetka složení?

To víme přesně. Šlo o "obyčejný" chondrit, tedy zástupce nejrozšířenější skupiny planetek (patří do ní asi čtyři pětiny známých planetek). Chondrity jsou tvořeny látkami, které vznikaly v době vzniku sluneční soustavy a jsou prakticky všechny staré přibližně 4,5 miliardy let. Obsahují několik milimetrů malé "kuličky" (tzv. chondruly nebo chondry) třeba z olivínu a dalších minerálů. Přesně ty ruští vědci našli i v zatím nalezených kouscích meteoritu.

Pád meteoritu nad Čeljabinskem.

Pád meteoritu nad Čeljabinskem

Jak probíhal let atmosférou?

Pozorovaná dráha tělesa v atmosféře byla dlouhá přibližně 254 kilometrů. Poprvé bylo zachyceno na záznamech ve výšce necelých 92 kilometrů nad zemským povrchem, kdy už se jeho povrch zahřál natolik, že se intenzivně odpařoval. Horký plyn okolo tělesa zářil tak, že začal být viditelný i na světlé ranní obloze.

Těleso se pohybovalo rychlostí 17,5 kilometrů za sekundu (cca 63 000 km/h) po dráze se sklonem 17 stupňů k zemskému povrchu a jeho jas se neustále zvyšoval. O 11 sekund později, kdy těleso dosáhlo výšky 32 kilometrů nad zemí, se začalo rozpadat na menší části. Protože se tím zvýšil povrch vystavený ovzduší, zvýšilo se odpařování. Objekt se rozzářil tak, že přesáhl jasnost Slunce.

Při dalším rozpadu se velká část původní hmoty tělesa rozprášila a vytvořila dlouhou prachovou stopu, viditelnou ještě desítky minut. Drobení původního tělesa přežil jeden velký kus, který bylo na videích vidět po další tři sekundy, dále několik středně velkých úlomků, které pohasly dříve a tisíce drobných úlomků, které nejde sledovat.

Údajné místo dopadu meteoritu v jezeře, kilometr od města Čebarkul v...

Údajné místo dopadu meteoritu v jezeře, kilometr od města Čebarkul v Čeljabinské oblasti

Na snímku je zachycený meteorit, který proletěl blízko ruské vesnice Bolšoje

Na snímku je zachycen meteorit, který proletěl blízko ruské vesnice Bolšoje Sidelnikovo, ležící zhruba 50 kilometrů od Čeljabinsku.

Jak velká část tělesa se neodpařila?

Astronomové z průběhu brzdění odhadují, že největší zachovalý objekt měl hmotnost zhruba 200 až 500 kilogramů, což by odpovídalo velikosti zhruba kolem půl metru. Hmotnost bohužel nejde určit přesněji, protože závisí na dalších neznámých, třeba přesném tvaru tělesa, které ovšem z dostupných údajů vyčíst nelze.

V každém případě zbytek tělesa přežil sestup atmosférou a postupně zpomalil, až spadl volným pádem k zemi. Shodou okolností dopadl rychlostí zhruba 150 m/s (540 km/h) na led jezera Čebarkul, který prorazilo. Při dopadu se z něj odlomily malé odštěpky, které byly na ledu poblíž osmimetrové díry. V bahnitém dně jezera se ho zatím nepodařilo najít, takže nemáme toto tvrzení zatím potvrzené. A nejspíše si na to počkáme až do roztátí ledu.

Další kusy již byly podstatně menší. Podle českých vědců by měl jeden nebo dva meteority o hmotnosti nad 10 kilogramů měly ležet poblíž vesnice Travniki. Dosud však nalezeny nebyly. Malé meteority o hmotnostech maximálně desítek gramů budou rozprostřeny v pásu širokém několik kilometrů až 30 kilometrů dlouhém, od měst Korkino a Jemanželinsk směrem na západ. Některé z nich již byly nalezeny.

Jaký největší kus se zatím našel?

Dosud největší úlomek meteoritu, který ruští vědci našli v okolí Čeljabinsku

Dosud největší úlomek meteoritu, který ruští vědci našli v okolí Čeljabinsku (20. února 2013)

Pokud se od psaní článku nic nezměnilo, největší nalezené kousky vážily zhruba kilogram. Tyto fragmenty nalezli vědci, a tak byl jejich objev zveřejněn. Šťastní soukromí nálezci ovšem mohou být motivováni spíše vidinou prodeje, a nález si tak mohou snadno nechat pro sebe.

Mohla dopadnout na zem větší část?

Téměř jistě ano. U takovýchto těles rozhoduje o jejich osudu hmotnost, rychlost srážky a pevnost (míněna soudržnost tělesa jako takového). Menší roli hraje i úhel, pod kterým vstoupí do atmosféry. Jinými slovy: když k nám přiletí nějaké těleso menší rychlostí, má větší šanci, že se nerozpadne v atmosféře, ale dopadne až na povrch. Když přiletí pevnější "balvan", také spíše dopadne. A velká tělesa nad 100 metrů atmosféra nezastaví.

Čeljabinský meteorit byl však zřejmě v těchto ohledech jeden z těch méně nebezpečných: byl zhruba průměrně rychlý, nepříliš pevný, poměrně malý a vstoupil do atmosféry pod malým úhlem.

Začněme třeba u jeho pevnosti. Jak jsme řekli, šlo o dosti měkký slepenec, možná by se dal téměř drobit v ruce. Zřejmě těsně po své vzniku během ranných okamžiků naší soustavy prošel ještě řadou srážek, které narušily jeho pevnost, odhadl pro časopis Nature americký astronom Timothy Spar.

Není to vždy. Jiné meteority, i ze stejné skupiny (tj. chondrity), mohou být podstatně soudržnější. "Klasický případ byl pád meteoritu Carancas v Peru v září 2007," říká český astronom Pavel Spurný (výsledky analýzy jeho a kolegy z jihoamerické události jsou zde).

Objekt, který dopadl u Carancasu, se vůči Zemi pohyboval zhruba stejně rychle jako letošní meteorit, ale byl výrazně menší (průměr zhruba 1-1,7 metru), takže by měl mít menší šanci na přežití průchodu atmosférou. Ovšem i když byl carancaský meteorit z podobného materiálu jako čerbakulský, byl homogennější a pevnější  Abychom byli přesnější: čerbakulský meteorit se začal rozpadat při tlaku zhruba čtyř megapascalů (MPa), odhadují čeští astronomové. Čistě pro představu, podobnou pevnost v tlaku mají měkké pískovce. Carancas přežil tlak odhadem 20-40 MPa, a dal by se tedy spíše přirovnat ke kusu betonu. (I když srovnání není zcela korektní, protože zaměňuje strukturální pevnost, tedy soudržnost tělesa a materiálů. Ale pro představu může postačit.)

V atmosféře nebyl Carancas příliš vidět, jeho projevy byly asi desettisíckrát slabší (jen zhruba 0,05 kilotuny) než v případě letošního bolidu. Zůstal z velké části nedotčený (na zem dopadlo možná 40-60 procent jeho původní hmoty) a vyhloubil úctyhodný kráter o průměru 13 metrů a hloubce 5 metrů.

Kráter, který zbyl po dopadu meteoritu u Carancas v Peru

Kráter po dopadu meteoritu u Carancas v Peru

Díky tomu, že došlo k dopadu na zem, byly škody soustředěné prakticky jen na oblast dopadu. Náraz tehdy přežily bez úhony domky vzdálené jen 120 metrů i cyklista, který byl ještě o pár desítek metrů blíže. Dopady opravdu pevných těles jsou tedy zřejmě specifické v tom, že jejich ničivá energie se koncentruje na poměrně malou plochu, a mohou tak paradoxně být pro život na povrchu někdy "lepší", než křehká tělesa.

Přesto měl dopad nečekané důsledky pro obyvatele a mohlo za ně zřejmě teplo, na které se přeměnila pohybová energie vesmírného projektilu. Z kráteru se totiž odpařovala místní spodní voda, která obsahuje poměrně velké množství arzénu. Páry s jeho obsahem s největší pravděpodobností způsobily záhadnou nevolnost asi 600 vesničanům, kteří se na místo po dopadu šli podívat.

A co zmíněný sklon vstupu do atmosféry?

Čerbakulský meteorit do atmosféry vstoupil pod poměrně malým úhlem 16,5 stupně, tedy zešikma. "Pokud by meteoroid vstupoval do atmosféry pod větším úhlem, mohl by výbuch nastat blíže k zemskému povrchu a následky by mohly být ještě horší", říká Miloš Tichý z observatoře Kleť, která se sledování planetek také věnuje (nedávno tamní tým oslavil objev 1000. planetky). Při menším úhlu by to samozřejmě bylo naopak.

Zatímco parametry tělesa byly předem dané, úhel vstupu do atmosféry byl to jediné, co se mohlo měnit. Ke změně vstupního úhlu by například došlo, kdyby nás planetka zasáhla o něco později, nebo dříve, říká Miloš Tichý. Aby došlo k opravdu horšímu scénáři (tedy výrazné změně vstupního úhlu a proniknutí níže do atmosféry a výbuchu blíže povrchu), bylo by odhadem zapotřebí rozdílu několika minut.  Samozřejmě, kdyby nás planetka zasáhla pod jiným úhlem a tedy jindy, nebyl by zasažen Čeljabinsk.

Škody pak rozhodně mohly být ještě vážnější. Tlaková vlna by byla silnější a jistě by vykonala své. I kdyby neponičila budovy (což však není vyloučeno), byla by mnohem nebezpečnější pro lidi.

A to nejen tím, že by je přímo zranila. V Čeljabinsku například byla řada lidí zraněna roztříštěným sklem v obličeji, protože vyrazila k oknu ve chvíli, kdy k němu dorazilo světlo z exploze. Ale tlaková vlna měla několik desítek sekund zpoždění po světelném záření, a tak okna zasáhla ve chvíli, kdy přes ně lidé zvědavě vyhlíželi. Kdyby byla vlna silnější, následky si dokážete asi představit sami.

Vasil, zraněný při rázové vlně způsobené pádem meteoritu, stojí na chodbě

Vasil, zraněný při rázové vlně způsobené pádem meteoritu, stojí na chodbě nemocnice v Čeljabinsku na Urale. (15. února 2013)

Rozbitá okna na budově v ruském Čeljabinsku majitel připisuje následkům

Rozbitá okna na budově v ruském Čeljabinsku majitel připisuje následkům meteoritu.

Nárazová vlna, způsobená pádem meteoritu nad ruským Čeljabinskem, rozbíjela

Nárazová vlna, způsobená pádem meteoritu nad ruským Čeljabinskem, rozbíjela okna a spouštěla autoalarmy. (15. února 2013)

Planetka prý měla sílu 30 hirošimských bomb. Srovnala by město se zemí, kdyby vybuchla níže?

Na základě údajů seismických a infrazvukových stanic se skutečně obecně uvádí, že těleso mělo energii přibližně 500 kilotun, tedy zhruba třiceti atomových hirošimských bomb. Ovšem ne všichni souhlasí, někteří ruští odborníci uvádějí 100 - 200 kilotun.

Ať je to tak či onak, jak upozorňuje blog Restricted Data, oba údaje nejde přesně porovnávat. Zmíněných 500 kilotun TNT představuje přímý přepočet kinetické energie tělesa na sílu atomové nálože. Ale té by se v ničivé tlakové vlně uvolnila zřejmě jen menší část, podle nedávné simulace dopadu tunguzského meteoritu možná jen zhruba pětina (neveřejná práce zde, tisková zpráva zde).

Stále se pohybujeme v oblasti velmi hrubých odhadů, protože neznáme například přesnou velikost a tvar tělesa, takže nevíme, jak nízko se mohlo v nejhorším případě dostat a kolik by z něj v té době zbylo. Škody by však  nepochybně i tak byly značné. Třicet hirošimských pum je opravdu nevhodné přirovnání, k ekvivalentu výbuchu atomové pumy by dojít mohlo.

Jak se tedy zdá, vesmír se nás opravdu snaží zabít.







Hlavní zprávy

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2016 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je součástí koncernu AGROFERT ovládaného Ing. Andrejem Babišem.