KOSMOLOGIJA

Pripremio:Milan S. Dimitrijević

Kamenje sa neba

Stanovnici peruanske oblasti Puno, u slabo nastanjenom delu zemlje, blizu granice sa Bolivijom, čuli su u subotu 15. septembra 2007. godine, buku i videli pad svetlećeg, plamenog objekta, što je praćeno eksplozijom. Na mestu pada našli su 17 m širok i 5 m dubok krater ispunjen vodom. Oko dvesta radoznalaca koji su došli da ga vide imali su zdravstvenih problema od otrovnih isparenja koja su se širila naokolo. Stručnjaci su potvrdili da je u pitanju meteorit, što je širom sveta povećalo interesovanje za ovo kamenje koje dolazi iz vasione.

Osim nuklearnog rata, gubljenja ozonskog omotača i zagađivanja okoline, najveća opasnost za čovečanstvo dolazi sa neba. Da na Zemlji vetar, voda i geološka aktivnost ne brišu tragove udara, njena površina bi, poput Mesečeve, bila posejana kraterima. Mada je na Zemlji erozija izbrisala mnoge ožiljke, danas znamo za više od 230 udarnih kratera, koje astronomi često zovu i astrobleme, što ustvari znači «zvezdane rane». Najveći od njih, kao što su Sadberi u Kanadi, star milijardu i osam stotina miliona godina, imaju prečnik od oko 200 km.

Pad ostataka komete Šumejker - Levi 1994. godine na Jupiter i bliski prolazi nekih asteroida skrenuli su pažnju na opasnosti koje ovakvi objekti mogu da imaju.

Krater peruanskog meteorita

Kakve bi bile posledice pada velikog asteroida na Zemlju po život na našoj planeti? Paleontolozi znaju da su biljni i životinjski svet pretrpeli suštinske promene pre 65 miliona godina, što je označilo kraj geološke epohe Krede i početak Tercijara. Njihova iznenadnost i značaj postali su očigledni tokom šezdesetih godina. Proučavanjem naslaga na morskom dnu, ustanovljeno je da najmanje polovina planktonskih vrsta karakterističnih za epohu Krede iznenada nestaje, pri čemu je ta granica sloj od svega nekoliko milimetara ili santimetara. Bilo je interesantno da se to desilo na celoj Zemljinoj kugli. Veliko smanjenje aktivnosti planktona dovelo je do naglog pada sadržaja karbonata i stvaranja tankog sloja gline gotovo potpuno lišenog fosilnih ostataka.

Slična masovna izumiranja poznata su i u daljoj prošlosti Zemlje. Tako je na granici epoha Perm i Trijas, pre 251 milion godina, izumrlo oko 90 procenata živih vrsta u okeanima i oko 70 procenata vrsta kičmenjaka.

Tragom iridijuma

Krajem sedamdesetih, tajanstveni događaj od pre 65 miliona godina zainteresovao je grupu istraživača sa Univerziteta u Berkliju, na čelu sa nobelovcem Luisom Alvarezom i njegovim sinom Valterom.

Oni su iskoristili činjenicu da je iridijum vrlo redak u Zemljinoj kori i da su meteoriti, u kojima je njegov sadržaj hiljadu do deset hiljada puta veći, glavni izvor ovog elementa. Sadržaj iridijuma u tajanstvenom sloju gline, pokazao bi koliko je ovaj poremećaj trajao. Rezultat je bio neočekivan. Sloj gline koji deli Kredu od Tercijara sadržao je pet do pedeset nanograma po gramu iridijuma kosmičkog porekla, što je sto puta više nago u susednim krečnjačkim slojevima. To je moglo biti posledica pada jednog velikog asteroida ili pljuska kometa koje su prema Zemlji krenule usled nekog poremećaja. Početkom devedesetih, ustanovljeno je da postoji odgovarajući krater. Pre 65 miliona godina, na mestu gde je sada obala Jukatana u Meksiku, pao je asteroid prečnika desetak kilometara i označio kraj epohe dinosaurusa. Tanak sloj gline bogat iridijumom, koji označava granicu između geoloških epoha Krede i Tercijara, predstavlja isparene ostatke toga objekta. Na mestu pada nalazi se veliki Čikskalab krater na Jukatanu. Godine 1993. ispitivanja su pokazala da ova udarna struktura, čiji je deo pod morem, ima prečnik između 160 i 300 km.

Noć duga tri meseca

Šta bi se desilo da asteroid prečnika 10 km udari u Zemlju, kao što je to bilo pre 65 miliona godina? Takav udar oslobodio bi energiju ravnu eksploziji oko pedeset miliona megatona. Bio bi stvoren krater prečnika 100 do 200 km, dubine 30 do 40 km, a u gornje slojeve atmosfere bi bila izbačena tolika količina materijala da bi, u toku dva do tri meseca, cela planeta utonula u noć. Ozonski omotač bi takođe mogao da nestane, a stvaranje otrovnih oksida azota u atmosferi dovelo bi do nagrizajućih kiselih kiša.

S obzirom da je dve trećine Zemljine površine pod vodom, šta bi bilo da takav asteroid padne u okean? Voda bi pljusnula do 35 km uvis a, ako bi asteroid pao u sredinu Atlantskog okeana, ogromni plimski talas, cunami, koji bi zapljusnuo obale kontinenata, bio bi kilometar visok!

Što se tiče dubine kratera i količine izbačenog materjala koji bi izazvao noć dugu dva do tri meseca, ništa se ne bi promenilo pošto je srednja dubina okeana manja od veličine takvog nebeskog đuleta. Usled duge noći, prestao bi proces fotosinteze i nastala bi zima, što bi dovelo do masovnog izumiranja mnogih vrsta biljaka i životinja koje od njih zavise.

Posle tri meseca, duga noć bi se završila. Ako bi asteroid pao u okean, u atmosferu bi dospele ogromne količine vodene pare, koja je lakša od vazduha pa bi ostala u gornjim slojevima vazdušnog omotača naše planete. Ona propušta zračenje Sunca, ali ne i toplotno zračenje sa površine. Znači cela Zemlja bi postala jedna ogromna staklena bašta i, posle velike hladnoće, u toku nekoliko meseci prosečne temperature bi bile za oko deset stepeni više. To bi doprinelo nepopravljivom narušavanju ekosistema naše planete. I kada bi takav asteroid udario u kopno, ugljen-dioksid oslobođen iz isparenih stena, koji ima slična svojstva kao i vodena para u pogledu propuštanja zračenja, mogao bi da dovede do zagrevanja Zemlje usled efekta staklene bašte.

Ukratko, možemo reći da bi pad asteroida prečnika desetak kilometara bio fatalan za mnoge oblike života. Telo tog reda veličine palo je na Zemlju pre 65 miliona godina, izazvavši masovno izumiranje raznih vrsta, među kojima su bili i dinosaurusi. Stari gospodari planete ustupili su mesto sisarima, koji su od tada doživeli brzu evoluciju.

Kao „gvozdena kiša“

Slika Dona Devisa – Ubica dinosaurusa

Da su nekada padali asteroidi i veliki meteoriti, svedoče na primer i Beringerov krater u Arizoni, prečnika 1240 m i dubine 170 m, koga još zovu i “Đavolov kanjon”. Nađeno je i desetak kratera prečnika većeg od 100 km. Na rubu jednog od njih podignuta je Asuanska brana u Egiptu.

Jedan od dobro očuvanih kratera je Vabar, u pustinji Rub el Kali, u Saudijskoj Arabiji. Kada je nadzvučnom brzinom upao u Zemljinu atmosferu, bolid koji ga je proizveo raspao se na više delova, koji su pali poput gvozdene kiše. Ispitivanja materijala pokazuju da je udarna struktura stara između 100 i 600 godina. Ostalo je zapisano da je velika vatrena kugla proletela iznad Rijada 1863. godine u pravcu Vabara. Na osnovu analize kratera i meteorita, zaključeno je da je objekat imao prečnik od oko 4 m i da je težio više od 300 t. U sudaru je oslobođena energija kao pri eksploziji nuklearne bombe od jednog kilotona. Najveći pojedinačni meteorit težak je oko dve tone i beduini su ga nazvali Kamilina grba.

Najkrupniji meteorit bio je nađen u jugozapadnoj Africi 1920. Nazvan je Goba, po naselju koje je najbliže mestu pada. To je gvozdeno telo mase oko 60 t.

Kod Caribroda (danas Dimitrovgrad) u Srbiji nađen je ovakav objekat mase 106 kg, koji se nalazi u Prirodnjačkom muzeju u Beogradu. Ova ustanova poseduje bogatu zbirku meteorita palih širom sveta.

Ponekad oni padaju na Zemlju kao prava gvozdena kiša. Najinteresantniji takav pljusak bio je u Rusiji 12. februara 1947. godine u oblasti Sihote-Alinskog masiva, po kome je dobio ime. Na površini od dva i po kvadratna kilometra palo ih je nekoliko hiljada sa ukupnom masom 70 t. Pri tome, najkrupniji je bio težak 1745 kg a najmanji pronađeni 0,01 g.

Najbolje proučeni meteorit pao je 9. oktobra 1992. godine, oko 8 sati uveče, u gradiću Pikskil, u državi Njujork. Bio je dečiji praznik i na ulicama je bilo mnogo ljudi sa videokamerama, tako da su naučnici dobili šest filmova leta bolida snimljenih iz raznih tačaka. Takođe su ga snimili videokamerom u zapadnoj Virdžiniji. Od sedamdesetak fragmenata koji su se videli na snimcima, na Zemlju je pao samo jedan mase 12,3 kg, i to u prtljažnik jednog automobila čija ga je vlasnica odmah odnela na najbliži univerzitet.

Najpoznatiji pad nebeskog tela u 20. veku desio se 1908. godine. To je Tunguska katastrofa kada je, verovatno kometa ili deo njenog jezgra, izazvala eksploziju jačine oko 20 megatona.

Interesantno je da su brda u okolini pada nazvana po ljudima koji su se bavili meteorima, pa je jedno dobilo ime po Srbinu Atanasiju Stojkoviću.

Gosti od kamena

Istorijske hronike i letopisi zabeležili su niz slučajeva kada je pad meteorita doveo do ranjavanja ili smrti ljudi. Najveće stradanje zabeleženo u istoriji čovečanstva doneo je pad bolida u provinciji Šansi, u Kini, kada je 3. februara 1490, kako je zapisano, poginulo deset hiljada ljudi. Svi ostali slučajevi zajedno ne prevazilaze brojku od sto osoba.

Tako je zapisano da su ljudi u Africi 1021. godine poginuli od kamenja koje je padalo sa neba; 14. septembra 1511. u Kremoni (Italija) nastradali su jedan monah, ovca i ptice; 1650. meteorit dužine 2 cm pogodio je u grudi kaluđera u manastiru Santa Marija dela Pače, u Milanu, i izazvao zapaljenje od koga je ovaj umro. Meteoriti su ubili 1879. godine jednog čoveka u Indijani, SAD, i seljaka u Francuskoj. U Santa Ani, u Meksiku, 16. maja 1946. ranjeno je 28 ljudi i razrušeno nekoliko kuća a u Ugandi je 14. avgusta 1992. palo 48 «nebeskih kamenova», ranivši jednog dečaka.

Dolazak ovakvih «gostiju» ne donosi samo nesreću i smrt. Kada na zvezdama osutom nebeskom svodu roj sjajnih meteora počne da izvire iz neke tačke na nebu, prisustvujemo pojavi koja može da ulepša naše noći a «kamenje sa neba» daje nam i mogućnost da, u laboratorijama na Zemlji, istražujemo originalne uzorke materijala iz kosmičkog prostranstva.

Sa tragom života na Marsu?

Meteor je širi naziv za telo koje, dolazeći iz kosmičkog prostora, prolazi kroz atmosferu, pri čemu ovaj pojam obuhvata i odgovarajuće propratne pojave. Naziv je potekao od grčke reči „meteoros“ što znači: lebdeći, a nastao je u vremenu kada se smatralo da su to atmosferske pojave. Pre nego što takvo telo uđe u atmosferu, astronomi ga nazivaju meteoroid. Veliki i sjajni meteori nazivaju se bolidi.

Oni se vide kada u atmosferu uđe meteor sa masom od približno 100 gr do nekoliko tona. Najsjajniji se mogu videti i danju, a posle proleta bolida ponekad se nekoliko minuta vidi trag koji se sastoji od jonizovanih gasova i prašine. Katkad, kao nedavno u Peruu, pojava bolida je praćena i zvučnim efektom.

Osim sporadičnih meteora, postoje i meteorski rojevi. Komete u svakom prolasku pored Sunca gube deo svoje materije, koja se rasipa duž njene putanje. Ako se ona ukršta sa Zemljinom, zaostali delići, meteoroidi ili meteorska tela, koji čine ovakav roj, pri nailasku Zemlje mogu da uđu u njenu atmosferu velikim brzinama. Pri tome se zagrevaju trenjem sa vazduhom i sagorevaju, što vidimo kao pojavu meteora.

Za rojeve na nebu lako se uočava tačka pojavljivanja - radijant, a zovu se po sazvežđu u kome se on nalazi. Najzanimljiviji su Kvadrantidi (3. januara), Liridi (20 – 24. aprila), Akvaridi (1 – 9. maja), Perseidi (5 – 18. avgusta, najlepše se vide 9 – 13. avgusta), Drakonidi (10. oktobra), Orionidi (20 – 24. oktobra), Leonidi (15 – 17. novembra), Geminidi (10 – 16. decembra).

U rojevima ima obično 10 do 100 meteorskih pojava na sat, ali ponekad i desetak hiljada pa i više. Tada se govori o meteorskom pljusku. Naročito su bogati bili pojedini meteorski pljuskovi roja Leonida.

Do ekspedicija na Mesec, meteoriti su bili jedinstveni vanzemaljski objekti dostupni neposrednom istraživanju u laboratorijama, pa se može razumeti veliki interes za njihovo proučavanje, ne samo kod astronoma, nego i kod geologa, fizičara, hemičara i drugih.

Naročito važno nalazište meteorita je na Antarktiku. Tamo ih je glečerski tok nosio prema rubovima kontinenta, gde su se na nekim mestima nagomilavali. Istraživanja su pokazala da neki vode poreklo sa Meseca pa čak i sa Marsa. Dakle neki od asteroida koji su pali, predali su dovoljno energije da komadi tla «pobegnu» od gravitacionog uticaja nebeskog tela i dođu na našu planetu. Ovakvi gosti iz kosmosa mogu mnogo da pomognu u odgonetanju njegovih tajni. Dovoljno je setiti se meteorita ALH84001, za koji neki naučnici pretpostavljaju da sadrži fosilizovane tragove primitivnog života na Marsu.

Planetiodi Srbija, Zvezdara...

Za razliku od manjih meteorskih tela koja potiču od kometa, veća su uglavnom asteroidnog porekla. Prvi asteroid, malu planetu ili planetoid, kako se nazivaju ova nebeska tela, otkrio je u noći 1. januara 1801. godine sicilijanski astronom Pjaci, iz Palerma. Mladi matematičar Gaus zainteresovao se za ovo otkriće i, na osnovu obrade rezultata posmatranja, zaključio da se nepoznati objekat kreće između Marsa i Jupitera. Izračunao je i putanju planete te pokazao da će se dugo skrivati u zracima Sunca i postati ponovo vidljiva tek u septembru 1801.

Pošto su Venera i neke druge planete sijale stotinama puta jače od novootkrivenog objekta, koji je dobio ime Cerera, Heršel je predložio da se naziva planetoid ili asteroid.

Nemački astronom Olbers je, 28. marta 1802. godine, posmatrajući Cereru otkrio u njenoj blizini novu malu planetu još slabijeg sjaja. Dao joj je ime Palada. Treću je pronašao Harding 1. septembra 1804. i nazvao je Junona, a četvrtu, Vestu, Olbers 1807. Godine 1891. već su bila poznata 322 asteroida, 1923 - 1000 a 1995 - 5000. Razvoj satelitskih teleskopa doneo je pravu revoluciju. Tako je 30. decembra 2001. objavljeno da je mala planeta 22 278 dobila ime Protić, po našem poznatom astronomu, a broj ovakvih poznatih objekata ubrzo je premašio sto hiljada. Zahvaljujući srpskim astronomima Miloradu Protiću i Peri Đurkoviću, nebom se kreću planetoidi Srbija, Jugoslavija, Beograd, Zvezdara...

U toku nekoliko hiljada godina mi smo postigli ogroman tehnološki razvoj, koji nije poremetio i ugrozio sudar sa velikim asteroidom ili kometom. Da li naš kosmički mir može biti iznenada prekinut takvim neočekivanim događajem?

Lovci na asteroide procenjuju da više od devet hiljada objekata, prečnika pola kilometra ili većeg, dolazi u blizinu Zemljine putanje oko Sunca. Sudar sa nekim od njih mogao bi da dovede do propasti četvrtine čovečanstva a i opstanak civilizacije bi došao u pitanje usled kolapsa infrastrukture i poremećaja u snabdevanju hranom. Događaj takve vrste dešava se u proseku jednom u 40.000 godina.

Da bi se predvideo eventualni sudar Zemlje sa asteroidom osnovana je međunarodna organizacija Spaceguard koju je inicirala NASA 1992. godine. Ona se bavi pronalaženjem i istraživanjem objekata koji iz kosmosa mogu da ugroze Zemlju. Kako bismo mogli da se zaštitimo od sudara sa asteroidom koji bi ugrozio opstanak čovečanstva? Prvo bi trebali da napravimo katalog svih opasnih objekata, tako da možemo da predvidimo sudar. Zatim bismo morali da rešimo problem skretanja, ako bismo ustanovili da je pad neizbežan.

Dinosaurusi su šetali Zemljom stotinama miliona godina i bili gospodari planete, ali nikada nisu uspeli da naprave teleskop pomoću kojeg bi mogli da posmatraju asteroide, niti da razviju tehnologiju koja bi im omogućila da ih skrenu sa putanje. Jednoga dana su nestali. Nauka nam može omogućiti da ne doživimo njihovu sudbinu.

Milan S. Dimitrijević