Národný úrad pre letectvo a vesmír (NASA) sa začiatkom apríla stal ťažiskom celosvetovej pozornosti. Po viac ako 50 rokoch totiž opäť vyslal ľudskú posádku smerom k Mesiacu. Štvorica pozostávajúca z prvej ženy, prvého černocha, Kanaďana a amerického veliteľa v rámci misie Artemis 2 okrem toho prvý raz v ľudskej existencii pozorovala odvrátenú stranu Mesiaca na vlastné oči.

Asi najznámejší americký úrad (okrem Bieleho domu či FBI) však konštantne pracuje na mnohých ďalších projektoch, ktorých dôležitosť je porovnateľná s vysielaním ľudských posádok. NASA bežne sleduje prejavy extrémneho počasia, požiare, kolísanie hladiny oceánov či dokonca asteroidy, ktoré krúžia okolo Zeme. Práve to bolo pred štyrmi rokmi hlavnou náplňou pri posunutí jednej vesmírnej skaly.

Triafanie šípkou

V septembri 2022 narazila kozmická sonda DART do asteroidu Dimorphos, čo viedlo k posunu jeho obežnej dráhy. Nešlo však o nehodu, skratka DART (Šípka) je označením pre „Double Asteroid Redirection Test“. Tento program skúmal možnosti, ako by sa dala vychýliť trajektória telesa, ktoré by potenciálne mohlo dopadnúť na Zem.

Dimorphos sa považuje za družicu či mesiac, ktorý obieha okolo trpasličej planétky 65803 Didymos. Kým planétka má priemer približne 780 metrov, jej mesiac dosahuje priemer len 160 metrov. Sila, ktorou spomínaná „Šípka“ zasiahla menší z dvojice asteroidov, podľa správ prekvapila aj samotných astronómov.

Okrem toho, že Dimorphos zmenil svoju obežnú dráhu okolo väčšieho z dvojice, zároveň sa vychýlila ich spoločná dráha obehu okolo Slnka. Podľa reportáže denníka New York Times sa zrýchlila aj perióda ich obehu.

„Ak niekedy objavíme asteroid, ktorý smeruje k Zemi, musíme zmeniť jeho dráhu okolo Slnka,“ upozornil vedúci výskumu Rahil Makadia z Univerzity v Illinois pre denník New York Times. Cieľom bolo podľa portálu „dokázať, že ak by v budúcnosti Zem ohrozoval smrtiaci vesmírny kameň, ľudia by ho dokázali odkloniť“.

Dvanásťhodinová obežná perióda mesiaca okolo väčšieho asteroidu sa skrátila o 33 minút oproti predošlému trvaniu. Astronómovia zistili, že pôvodná 770-dňová obežná dráha okolo Slnka sa skrátila o 150 milisekúnd.

A hoci sa to nezdá ako markantný posun, ide o prelomový krok najmenej v dvoch ohľadoch. Aj taký malý časový posun môže mať pri miliónkilometrových vzdialenostiach viditeľný efekt a zároveň ide o prvý prípad, keď človekom vytvorený objekt zmenil pohyb nebeského telesa.

Ako poznamenala televízia CNN, vesmírna agentúra motivovaná týmto úspechom spustila misiu Near-Earth Object Surveyor, ktorá by mohla odhaliť tmavé, rizikové asteroidy, ktoré zostávajú takmer neviditeľné z pozemských observatórií. To by sa mohlo planetárnej obrane hodiť už v roku 2032, keď budú kanadskí astronómovia očakávať úlomky nášho Mesiaca dopadajúce na Zem.

Zásah Mesiaca

Kľúčovú rolu v tomto scenári hrá asteroid 2024 YR4, ktorý v decembri toho roka objavil systém ATLAS v Čile – ten, podľa ktorého sa nazýval aj tretí medzihviezdny objekt pozorovaný zo Zeme.

Tento asteroid s veľkosťou 15-poschodovej budovy predstavuje pre našu planétu len minimálne riziko – šanca, že dopadne na Zem, je okolo jedného percenta. Podľa vedcov z univerzity v kanadskom meste London však existuje štvorpercentná pravdepodobnosť, že pri svojom obehu trafí Mesiac.

Štúdia tímu pod vedením astronóma Paula Wiegerta predpokladá, že táto pravdepodobnosť nastane 22. decembra 2032. Náraz asteroidu „by uvoľnil energiu porovnateľnú so 6,5 megatony TNT a vytvoril by kráter s priemerom približne jedného kilometra“, poznamenala štúdia.

„Odhadujeme, že pri takomto náraze by sa mohlo uvoľniť až 108 kilogramov lunárneho materiálu, ktorý by prekročil únikovú rýchlosť Mesiaca,“ varoval Wiegertov tím, no s ubezpečením, že len v jednom percente možných scenárov by 2024 YR4 narazil do Mesiaca tak, že by vyvrhnutý materiál smeroval k Zemi.

Úlomky Mesiaca síce nemusia padať na Zem, objavuje sa však riziko, že častice s priemerom 0,1 až desať milimetrov môžu poškodiť satelity okolo našej planéty. Táto hrozba bude podľa Wiegertovho tímu prítomná niekoľko rokov až dekád, čo otvára diskusiu o rozšírení pôsobnosti planetárnej obrany na priestor obežnej dráhy Mesiaca.

Kamene s priemerom jednej desatiny milimetra totiž prekračujú hranicu, nad ktorou sa považujú za hrozbu pre satelitné konštelácie, poznamenala štúdia – hoci aj menšie častice môžu poškodiť povrch satelitu.

Wiegertov tím počítal s pravdepodobnosťou, že asteroid trafí viditeľnú stranu Mesiaca medzi 30. a 40. južnou rovnobežkou. To by spustilo viditeľný meteorický roj a tisícnásobne by zvýšil počet drobných úlomkov rizikových pre satelity.

Nový výskum Strediska pre planetárnu obranu Európskej vesmírnej agentúry (ESA) však tieto výpočty spochybnil, keď dospel k záveru, že 2024 YR4 preletí okolo Mesiaca vo vzdialenosti asi 20-tisíc kilometrov. Aj NASA neskôr vylúčila akúkoľvek pravdepodobnosť zásahu Mesiaca.

Diera pod Antarktídou

NASA však nesleduje len to, čo sa deje vo vesmíre. Pri Kalifornskom technologickom inštitúte (Caltech) sídli Laboratórium na prúdový pohon (JPL), jedna z najdôležitejších inštitúcií vesmírnej agentúry. Okrem vývoja sond ako Galileo či Pathfinder však spravuje aj experimentálny program GRACE, ktorý sleduje zmeny gravitačného poľa Zeme.

Hoci sa Zem javí guľatá, pohoria a oceány vytvárajú prevýšenia, pre ktoré sa nedá jednoducho opísať základným geometrickým tvarom. Rôzne horniny, ktoré planétu tvoria, majú rozdielnu hustotu, čo spôsobuje pozorovateľné rozdiely v gravitačnom poli. Pre toto pole používa Program na sledovanie gravitácie a klímy (GRACE) termín „geoid“.

Gravitačná sila je podľa modelu GRACE vyššia v oblastiach pohoria Ánd, v Turecku, Grónsku či Indonézii, nižšia je, naopak, v Indickom oceáne či v Hudsonovom zálive v Kanade. Osobitným „geoidným minimom“ – teda oblasťou s nižšou gravitačnou silou – je Antarktída, ktorá nedávno vzbudila záujem.

Gravitačná sila pod Antarktídou začala pomaly klesať, ako si všimli vedci Alessandro Forte z Floridskej univerzity a Petar Glišović z parížskeho Inštitútu pre zemskú fyziku. Dvojica však tento pohyb úspešne namodelovala až do obdobia vzniku tejto anomálie pred 70 miliónmi rokov.

Geofyzici vytvorili prvú podrobnú mapu gravitačného minima, pričom na svoj výskum použili nezvyčajný nástroj – zemetrasenia. „Seizmické vlny zo zemetrasení prechádzajú planétou a menia rýchlosť a smer, keď narazia na materiály s rôznym zložením a hustotou,“ vysvetlil portál Science Alert.

„Predstavte si, že robíte CT sken celej Zeme, ale nemáme röntgenové lúče ako v lekárskej ordinácii,“ vysvetlil Forte. „Máme zemetrasenia. Seizmické vlny poskytujú ‚svetlo‘, ktoré osvetľuje vnútro planéty,“ dodal.

Na základe dostupných informácií o seizmickej aktivite vytvorili vedci trojrozmerný model hustoty zemského plášťa [vrstvy pod zemskou kôrou, pozn. red.], ktorý porovnali s modelom od GRACE, pričom sa tieto modely takmer úplne zhodovali.

Okrem toho, že model správne vykreslil vývoj zmeny gravitačného poľa, opísal aj posuny v rotačnej osi Zeme. Pred 50 miliónmi rokov gravitačné pole pod Antarktídou rapídne kleslo, keď sa okolité tektonické platne začali taviť a klesať pod povrch. To korešpondovalo s posunom zemskej osi.

Zároveň sa tým dá vysvetliť aj zaľadnenie najjužnejšieho kontinentu. Hoci Forte a Glišović priznali, že ide zatiaľ len o špekuláciu, faktom je, že pokles gravitačnej sily súvisí s posunmi morskej hladiny.

Pokles geoidu by tak podľa tejto hypotézy spôsobil pokles morskej hladiny na brehoch kontinentu, čo mohlo ovplyvniť rast ľadovej prikrývky, ktorý sa podľa doterajších odhadov začal pred 34 miliónmi rokov.

K overeniu tohto geologického modelu poslúžila práve práca NASA. Spolu s planetárnou obranou či so sledovaním klimatických zmien tak majú astronómovia práce viac než dosť.