Астероид 2024 YR4 больше не представляет угрозы для Земли. Вместо этого, согласно обновленным расчетам, вероятность столкновения этого 60-метрового камня с Луной 22 декабря 2032 года со скоростью около 14 километров в секунду составляет примерно 4,3 процента. В результате удара будет высвобождаться энергия, эквивалентная примерно 6,5 миллионам тонн тротила, и образуется кратер диаметром около одного километра. Это сделает его самым мощным лунным столкновением, зарегистрированным за всю историю современных наблюдений.
Вместо того чтобы спорить о том, как предотвратить столкновение, исследователи сосредоточились на том, что произойдет дальше. В недавней препринтной статье, опубликованной в журнале Astrophysics , группа исследователей смоделировала физические последствия столкновения с Луной и представила хронологию наблюдений, подробно описывающую первые секунды и последующие годы. Их работа превращает маловероятное событие в возможность наблюдать за крупным столкновением с Луной в режиме реального времени.
Первые минуты астероида 2024 YR4
Столкновение ознаменовалось бы светом. Исследователи предполагают, что столкновение может вызвать вспышку, достигающую яркости от –2,5 до –3 звездной величины (вспышка, сравнимая по яркости с Юпитером на ночном небе) и длящуюся несколько минут. Такой уровень яркости позволил бы обнаружить это событие с Земли с помощью небольших телескопов при благоприятных условиях.
После того, как вспышка утихнет, основным источником сигнала станет тепло. Удар расплавит лунную породу при температуре около 2000 Кельвинов. По мере охлаждения расплавленного материала в течение нескольких часов, а возможно, и дней, он будет излучать инфракрасное излучение, которое можно будет отслеживать с помощью телескопов. Измеряя скорость охлаждения кратера, исследователи смогут оценить, сколько материала расплавилось и как лунная поверхность поглощает и выделяет тепло.
В препринте определено, когда оптические и инфракрасные приборы будут иметь наилучшие шансы зафиксировать эти сигналы, при этом окна наблюдений согласуются с прогнозируемым временем вспышки и теплового послесвечения.
Сотрясая Луну
Столкновение также распространило бы энергию по недру Луны . Согласно их расчетам, удар мог бы вызвать лунное землетрясение магнитудой около 5, сопоставимое по силе с умеренным землетрясением на Земле. Сейсмометры (приборы, измеряющие колебания грунта) на лунной поверхности могли бы обнаруживать сотрясения на больших расстояниях.
Эти колебания позволили бы понять, как лунная кора передает движение и как сейсмические волны распространяются внутри нее. Поскольку исследователи могут заранее оценить энергию удара, они будут знать силу источника землетрясения, что делает это событие особенно полезным для интерпретации сейсмических данных.
Обломки, которые могут достичь Земли
Не весь ударный материал останется на Луне. Моделирование показывает, что от десятков до сотен миллионов килограммов породы могут преодолеть гравитацию Луны, в зависимости от угла удара. Часть этих обломков останется в системе Земля-Луна, а небольшая их часть в конечном итоге может достичь Земли.
В некоторых сценариях фрагменты могут начать прибывать в течение нескольких дней, ненадолго увеличивая метеорную активность. В течение месяцев и лет некоторые более крупные обломки могут пережить прохождение через атмосферу Земли и упасть в виде лунных метеоритов. Исследователи также отмечают, что некоторые фрагменты размером в метр могут оставаться вблизи Земли в течение десятилетий, и обзоры неба могут отслеживать их еще долго после первоначального события.
Исследователи не рассматривают эти эффекты как отдельные события. Они сопоставляют каждую фазу с конкретными приборами, от высокоскоростных оптических камер, направленных на Луну в момент удара, до инфракрасных телескопов, отслеживающих остывающий кратер, лунных сейсмометров, регистрирующих ударную волну, и сетей мониторинга метеоритного мусора, отслеживающих его состояние через несколько дней и месяцев.
Объединив прогнозы относительно вспышки, температуры, сотрясений и движения обломков, в препринте представлена скоординированная временная шкала, охватывающая период от секунд после удара до нескольких лет. Если космический аппарат 2024 YR4 столкнется с Луной, ученым не придется в спешке реагировать. Они уже будут знать, когда нужно наблюдать и каких сигналов ожидать.