Le rotture delle comete sono un argomento tempestivo in questo momento. La cometa interstellare 2I/Borisov solo rotto in almeno due pezzi . E anche se quella cometa sta uscendo dal Sistema Solare, per non essere mai più vista, la maggior parte di loro non lascia il Sistema Solare. La maggior parte di loro orbitano attorno al Sole e ritornano ancora e ancora nel Sistema Solare interno.
Un nuovo documento esamina il potenziale pericolo per la Terra causato dalle comete che si frantumano in pezzi. L'autore sostiene che la rottura della cometa avrebbe potuto avere un ruolo nel plasmare il flusso e riflusso della vita sulla Terra. Potrebbe succedere di nuovo.
Nella profonda storia del Sistema Solare, c'erano molte più comete di quante ce ne siano ora. Nessuno saprà mai quanti, ma le comete contengono molto ghiaccio d'acqua e gli scienziati generalmente d'accordo che uno dei modi in cui la Terra ha ottenuto tutta la sua acqua è da una moltitudine di impatti di comete in un vasto periodo di tempo.
Un articolo del 2019 ha esaminato la minaccia moderna che le comete rappresentano per la Terra. Si intitola ' Il pericolo della frammentazione delle comete .” Il documento è pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , e l'unico autore è W.M. Napier of Armagh Observatory and Planetarium, nell'Irlanda del Nord.
Napier si mette subito al lavoro nell'introduzione al giornale quando menziona il Younger Dryas Boundary (YDB). Il Younger Dryas è stato un periodo di raffreddamento che si è verificato tra i 12.900 e gli 11.700 anni fa. Le prove geologiche mostrano un periodo di rapido raffreddamento in tutto l'emisfero settentrionale della Terra durante quel periodo.
Questa immagine mostra i cambiamenti di temperatura, determinati come temperature proxy, presi dalla regione centrale della calotta glaciale della Groenlandia durante il tardo Pleistocene e l'inizio dell'Olocene. Credito immagine: da United States Geological Survey - https://pubs.usgs.gov/pp/p1386a/gallery2-fig35.html, dominio pubblico, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid= 73612526
The Younger Dryas è un momento degno di nota nella storia della Terra. Fu una delle numerose interruzioni del riscaldamento della Terra, e quel riscaldamento iniziò circa 25.000 anni fa. I ricercatori si sono a lungo chiesti se ci fosse una causa celeste per il periodo di raffreddamento del Dryas più giovane, a causa dell'elevata quantità di polvere di platino nell'emisfero settentrionale della Terra da quel momento.
Come scrive Napier nell'articolo, la causa celeste '... è supportata dalla presenza di alte concentrazioni, al confine, di polvere ricca di platino in trenta siti in tutto l'emisfero settentrionale'. Rileva inoltre la presenza di “proxy di impatto come microsferule vetrose, nanodiamanti , e si stima che dieci milioni di tonnellate di sferule magnetiche abbiano avuto origine da impatto.
Questi sono nanodiamanti del Popigai Impact Crater in Siberia, Russia. Credito immagine: di Hiroaki Ohfuji et al. – http://www.nature.com/articles/srep14702, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=45229780
Napier menziona anche prove di rapidi cambiamenti di flora e fauna combinati con il platino e altre indicazioni di impatti celesti e il rapido raffreddamento del clima. Cita anche prove di incendi su larga scala allo stesso tempo, quando fino al 10% della biomassa terrestre è stata bruciata in un periodo di settimane, forse solo giorni.
In un certo senso, questa è solo la punta dell'iceberg delle prove a sostegno di un evento di impatto come causa del raffreddamento del Younger Dryas. Napier cita molti altri studi nel suo articolo.
Questo background ci porta alla spinta principale del suo articolo: la proposta che la rottura delle comete rappresenti una minaccia per la Terra e sia stata responsabile di sconvolgimenti climatici in passato. Napier non è il primo a fare ricerche su questo. Esistono molti articoli di ricerca sullo stesso argomento e Universe Today ha ne ha coperti parecchi negli anni.
Lo stesso Napier ha scritto altri articoli sull'argomento. Nel 2010 ha pubblicato il paper “ Le estinzioni del Paleolitico e il Complesso Tauride ' nel MNRAS . In quel documento ha presentato le prove che una grande cometa di 50-100 km si è rotta e parte di essa ha colpito la Terra. L'impatto (i), ha affermato, ha causato un rapido raffreddamento e anche le piogge di meteoriti Tauridi.
In quel documento scrisse anche che 'I corpi subchilometrici nei flussi di meteoriti possono presentare il più grande rischio di impatto regionale su scale temporali di interesse umano'.
Questa è ancora la sua preoccupazione e il suo nuovo documento lo supporta. Ma questo articolo tenta di essere più specifico. Scrive: “L'obiettivo di questo articolo è di modellare la disintegrazione della cometa progenitrice in modo più dettagliato, per vedere se può essere fatta una corrispondenza plausibile tra l'ambiente astronomico di quel tempo e il record terrestre; e quindi, più in generale, per discutere il ruolo di tali comete nelle variazioni climatiche del passato”.
Gran parte di questo tipo di ricerca guarda alla cometa Encke , alias 2P/Encke. È una cometa periodica registrata per la prima volta nel 1786. Molti ricercatori si sono chiesti se Encke sia responsabile di eventi terrestri come lo Younger Dryas Cooling. Ci sono anche alcune prove che l'evento di Tunguska sia stato il risultato di un pezzo di cometa Encke che colpisce la Terra, e che l'Encke che vediamo ora è solo una frazione delle dimensioni del suo sé precedente.
Questa foto, realizzata dallo Spitzer Space Telescope della NASA a luce infrarossa, mostra il nucleo incandescente/regione nucleare della cometa Encke e una scia di polvere calda diffusa dalla cometa lungo il suo percorso orbitale. Credito: NASA
Questo ci porta a una parte essenziale di questa ricerca. Le comete si rompono, e lo sappiamo. Le comete non sono solidi pezzi di roccia. Contengono un gran numero di fratture e crepe, e in quei vuoti ci sono volatili congelati. Quando una cometa si avvicina al Sole, si riscalda. Poiché alcuni di questi volatili sublimano in gas, una cometa può rompersi.
A seconda delle dimensioni e della traiettoria di una cometa quando si rompe, la sezione trasversale dei detriti che si diffondono, o la lunghezza della scia, potrebbe diventare rapidamente più grande della Terra. Ciò significa che gli impatti con i detriti sono molto più probabili degli impatti con il nucleo della cometa. Gli incontri con questi sciami di frammenti sono una spinta principale della carta.
Evoluzione della lunghezza della scia su dieci periodi orbitali (33 anni), per una dispersione massima di frammenti di 2 m s?1. Le lunghezze dei picchi si verificano ai passaggi del perielio, sovrapposte a un aumento secolare della lunghezza del sentiero. I passaggi a 1 au sono contrassegnati da punti. Le lunghezze delle tracce adiacenti in entrata e in uscita sono approssimativamente uguali. Credito immagine: Napier, 2019.
L'articolo di Napier si concentra su quelli che vengono chiamati Comete della famiglia di Giove , di cui Comet Encke è membro. (Encke è in realtà un membro di un sottogruppo chiamato comete di tipo Encke, le cui orbite non raggiungono Giove.) Queste comete sono sotto l'influenza gravitazionale di Giove e hanno orbite di 20 anni o meno. Encke stesso orbita attorno al Sole ogni 3,3 anni. Poiché queste comete fanno frequenti viaggi nelle regioni interne del Sistema Solare, rappresentano un rischio maggiore per la Terra.
Napier ha creato modelli di comete della famiglia di Giove di 20 km, 50 km, 100 km e 150 km di diametro. (12, 31, 62 e 93 miglia). I modelli hanno seguito l'evoluzione della cometa per 10.000 anni. Il documento sottolinea che sebbene le comete perdano massa per sublimazione, tale perdita di massa è di ordini di grandezza inferiore alla perdita di massa per frammentazione durante la simulazione del 100° secolo.
La coda di gas di una cometa e la coda di polvere sono separate l'una dall'altra. Credito immagine: di ?????? – Opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49018539
Lo studio e i suoi modelli indicano che è più probabile che una cometa si verifichi vicino al perielio, quando la cometa viene riscaldata dal Sole.
Il risultato finale è questo: la maggior parte dei modelli '... predicono qualcosa come 750-1500 eventi di scissione che producono cluster di frammenti ciascuno di massa > 1017gm, su scale temporali dell'ordine di 6000 – 20.000 anni. A una velocità di incontro di ?30 km s?1 , 1017grammi di detriti trasportano 107 megatoni di energia d'impatto”. Per fare un confronto, la bomba che gli Stati Uniti hanno sganciato su Hiroshima, in Giappone, era di soli 15 chilotoni.
In ogni possibile scenario, tutti i detriti non colpirebbero la Terra. La scia di detriti si sarebbe diffusa e diffusa durante il perielio, ma si sarebbe ridotta di nuovo durante l'afelio.
Evoluzione delle lunghezze della scia su dieci periodi orbitali (33 anni), per velocità di dispersione massime 10, 5 e 2 m s?1 (dall'alto verso il basso). I passaggi a 1 au sono nuovamente contrassegnati da punti. Credito immagine: Napier, 2019.
Le lunghezze delle tracce di detriti diventano più lunghe nel tempo, vicino al perielio. Ma per lo stesso motivo, l'energia d'impatto diminuisce al diminuire della loro velocità.
Nel tempo, l'energia d'impatto dei detriti della cometa si indebolisce. Credito immagine: Napier, 2019.
In poche parole, lo studio di Napier mostra come le comete possano frammentarsi e perdere una massa considerevole durante gli incontri con il Sistema Solare interno. La scia di detriti può espandersi fino a una sezione trasversale più grande della Terra, aumentando le probabilità di impatti con la Terra. Inoltre, i detriti hanno una notevole energia d'impatto. Ma nel tempo, quell'energia si indebolisce e la scia di detriti si contrae di nuovo.
Secondo l'articolo di Napier e altre ricerche simili, la frammentazione della cometa non è rara e rappresenta una vera minaccia per l'umanità. Ci sono prove considerevoli che la disintegrazione delle comete ha già modellato il clima della Terra, come durante l'inizio del Younger Dryas. Ed è possibile che la frammentazione della cometa abbia portato alla fine dell'impero accadico.
Nella conclusione del suo articolo, l'autore scrive: 'Ho modellato la disintegrazione di una grande cometa in un'orbita di breve periodo, usando la cometa Encke come archetipo, e ho scoperto che c'è una ragionevole aspettativa di una o più brevi meteore ' uragani', con intensità ben oltre l'esperienza moderna, nel corso della disintegrazione del capostipite'.
L'impero accadico intorno al 2250 a.C. È opinione diffusa che l'impero accadico sia crollato a causa del cambiamento climatico. Il cambiamento climatico potrebbe essere stato innescato da impatti con i detriti della cometa. Credito immagine: di Middle_East_topographic_map-blank.svg: Sémhur (talk)opera derivata: Zunkir (talk) – Middle_East_topographic_map-blank.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid=11966732
Il fatto che una singola cometa possa produrre più 'uragani' di meteoriti è preoccupante. E non sono solo gli impatti di corpi di grandi dimensioni a rappresentare una minaccia. 'Durante tali incontri può essere creato abbastanza fumo meteorico da generare improvvisi raffreddamenti della durata di alcuni anni, insieme a diffusi incendi', scrive Napier.
L'ultima frase del suo articolo recita: 'I sconvolgimenti terrestri all'inizio del confine del Dryas più giovane del 12.900 a.C. (prima del presente), e il crollo simultaneo delle prime civiltà intorno al 2350 a.C., potrebbero essere stati innescati da eventi di questo tipo'.
La NASA e altre agenzie sono impegnate a catalogare oggetti potenzialmente pericolosi che potrebbero colpire la Terra, per lo più asteroidi. E il prossimo Missione Double Asteroid Redirection Test (DART) testerà le tecnologie per reindirizzare un asteroide potenzialmente pericoloso.
Ma gli asteroidi non tendono a rompersi come fanno le comete. C'è stato alcune ricerche su come affrontare le comete pericolose, in particolare deviandole con i laser.
Ma per quanto riguarda la protezione della Terra dalla frammentazione delle comete e dai loro flussi di detriti, c'è molto lavoro da fare.
Di più:
- Documento di ricerca: Il pericolo della frammentazione delle comete
- Documento di ricerca: Le estinzioni del Paleolitico e il Complesso Tauride
- Wikipedia: Dryas giovani