Vědci sestavili přesný průběh událostí s meteoritem, který na začátku letošního roku vystrašil nejen obyvatele ruského Čeljabinsku. Popsali přesně jeho let atmosférou, sestavili seznam škod a také nás varují, že by se událost mohla opakovat dříve, než jsme zatím považovali za pravděpodobné. Pod pracemi jsou výrazně podepsaní i Češi, konkrétně tým Jiřího Borovičky a Pavla Spurného z Astronomického ústavu Akademie věd včetně kolegů z Ústavu mechaniky hornin. Není to až tak překvapivé, čeští vědci jsou ve sledování planetek světovou špičkou.
Bez zaklepání
Největší srážka Země s jiným kosmickým tělesem za posledních sto let (od tunguzské události) probíhala podle nejlepšího vědomí vědců tedy takto. Na začátku mělo podle nejlepších současných odhadů hmotnost zhruba 12 000 tun. Při odhadované hustotě 3300 kg/m³ to znamená, že by měl meteorit mít průměr asi 19 metrů. Těleso nebylo příliš pevné, rozpadlo by se patrně na kusy i při nárazu do řídké atmosféry Marsu. Těleso vstoupilo 15. února 2013 v brzkých ranních hodinách do zemské atmosféry rychlostí 17,5–19 km/s (necelých 60 000 km/h) po dráze se sklonem 17 stupňů k zemskému povrchu. Rozpad začal ve větším měřítku ve výšce zhruba 45 kilometrů. Ve výšce 30 kilometrů už se těleso rozpadlo prakticky celé, a zbylo z něj 20 „kamenů“ o celkové hmotnosti odhadem zhruba 20 tun (z původních 12 000 tun). Protože se tím zvýšil povrch vystavený ovzduší, zvýšilo se odpařování. Objekt se rozzářil tak, že přesáhl jasnost Slunce. Pak se rozpad na chvíli zpomalil. Jádro meteoritu o hmotnosti zhruba 10 tun vydrželo celé až do výšky kolem 22 kilometrů, kdy se však rozpadlo prakticky beze zbytku (při tlaku cca 18 MPa). Ve výšce 17 kilometrů z něj zbyl jen 15kilogramový balvan. Velký, zhruba 600 kilogramů vážící kus, který dopadl do jezera Čerbakul, je fragment jiné části meteoritu. Ta se od hlavního tělesa oddělila zřejmě ve výšce 25 kilometrů. Od dráhy hlavního tělesa se odchýlil zhruba o jeden stupeň. Pro astronomy je zajímavé, že od hlavního tělesa se oddělil s boční rychlostí 300 až 500 metrů za sekundu. Používané aerodynamické modely dávají hodnoty o řád menší, a je tedy jasné, že rozpad planetky probíhá trochu jinak, než vědci předpokládají. Rozpad tělesa i v jiných důležitých parametrech (kolik ho dopadlo na zem, například) byl v rozporu s očekáváním modelů. Vědci si tedy můžou začít lámat hlavu tím, jak je vylepšit.
Astronomové také spekulují, odkud přesně těleso mohlo přiletět. Čeští vědci se v časopise Nature domnívají, že z pečlivě srovnávaných a kalibrovaných videozáznamů dokázali určit dokonce pravděpodobného „rodiče“ planetky, která zasáhla Zemi. Je jím planetka 86039 s průměrem zhruba 2,2 kilometru, která se pohybuje po velmi podobné dráze (i když ne tak stejné, že by hrozila v dohledné době její srážka se Zemí). Dráhy jsou si tak blízké, že to nejspíše není náhoda, byť to nelze vyloučit. Astronomovi Jiřímu Borovičkovi a jeho kolegům se zdá však spíše pravděpodobné, že těleso (v tu chvíli budoucí) se od této planetky oddělilo po nárazu jakéhosi dalšího neznámého objektu. Stát se tak mělo podle odhadu autorského týmu v poměrně nedávné minulosti, maximálně před několika desítkami tisíců let. Dráhy podobných těles se totiž chaoticky mění v důsledku gravitace dalších těles; čeljabinská planetka protínala na své cestě oběžné dráhy Země, Venuše i Marsu. Je tedy jen otázkou času, kdy ji buď něco vychýlí z její dráhy, nebo se s něčím srazí. Ale zatím to není pravda tesaná do kamene. Mezinárodní tým vedený ruskou astronomkou Olgou Popovovou, který zároveň publikoval práci v konkurenčním časopise Science, spekuluje, že události mohly probíhat jinak. Jejich analýza vzorků meteoritu naznačuje, že povrch tělesa byl vystaven kosmickému záření zhruba 1,2 milionu let. Navrhují ke zvážení hypotézu, že planetka byla součástí dosti volného shluku vesmírných kamenů, které od sebe později oddělila gravitace jedné z planet či jiného většího tělesa. Podle nich je možné, že to byl důsledek předchozího blízkého setkání právě se Zemí. K vyjasnění této otázky by mohla přispět další práce. Čeští vědci mají podle Jiřího Borovičky k dispozici nová a také přesněji kalibrovaná videa. Mohli by z nich zjistit ještě další podrobnosti, ale to bude chtít další čas. Jasné naopak je, že zahlédnout planetku před nárazem bylo prakticky nemožné. Bohužel se pohybovala po dráze, na které ji v podstatě nemohly zachytit teleskopy. Pozorování bránilo Slunce, od kterého objekt v posledních dnech před nárazem přilétal.
Přichycený při pádu
V posledních týdnech se také podařilo získat nečekaný úlovek ruským vědcům pracujícím na místě nárazu. Jde o video z bezpečnostní kamery, na kterém je (byť z velké dálky) zachycen přímo okamžik dopadu zbytku tělesa do jezera. Není toho vidět mnoho: nad jezerem se jen zvedne oblak ledu a sněhu, který vzápětí rozfoukal vítr. Podle videa a dalších údajů se ale podařilo vědcům odhadnout, že těleso dopadlo na zem rychlostí zhruba 220 m/s (tedy 800 km/h). Malá „divácká přitažlivost“ záznamu je dána tím, že těleso v tu chvíli ztratilo většinu své rychlosti a nezanechávalo v atmosféře stopu. Takže jediné, co je patrné, je v podstatě oblak sněhu zvedající se v jednu chvíli nad jezerem, přesto jde pro vědce o vzácný záznam.
Nezaháleli ani specialisté na materiály
Tým, jehož součástí byli i ruští specialisté s přístupem k nalezeným meteoritům, také provedl testy materiálu. Domnívají se, že se jim podařilo odhalit příčinu jeho rychlého rozpadu. Těleso obsahovalo železné žíly, které vznikly díky energii nějakého silného nárazu. Nebyl to ten, jenž těleso oddělil od planetky 86039, došlo k němu zřejmě už před 4,4 miliardami let, kdy bylo naší soustavě zhruba 150 milionů let. Při pevnostních zkouškách se prý vzorek meteoritu rychle rozpadal podél těchto železných žil. Takže byl ještě křehčí, než by nasvědčovalo samotné jeho složení. Jinak se znovu potvrdilo, že asteroid pochází z vnitřní části Sluneční soustavy a patří mezi tzv. chondrity. K radosti vědců jde o poměrně vzácný podtyp LL, kterých je relativně málo – cca 8 až 9 procent z nálezů. Členové tohoto týmu také zpovídali obyvatele Čeljabinsku a přilehlých oblastí, aby si získali přehled o škodách, které průlet tělesa způsobil. Zpovídali asi 1700 lidí, z nich 374 nahlásilo nějaké drobné zranění či jiné následky. Dvacet respondentů hlásilo, že měli spáleniny na kůži, jednomu se dokonce začala ve větší míře loupat kůže z obličeje. Téměř polovinu z jasné záře bolely oči. Zhruba 700 bylo oslněno, takže na chvíli neviděli. Každý jedenáctý prý měl poškozenou sítnici. Jen každý dvacátý ze zraněných (tedy jen 18 lidí) nahlásilo nějaké řezné rány a 11 modřiny. Zlomeniny nenahlásil nikdo, i když tlaková vlna v Čeljabinsku byla tak silná, že někteří lidé ztratili rovnováhu a upadli.
Nepřepočítávat na Hirošimy
Pro přirovnání účinku meteoritu se často používá příklad atomové bomby, ale to je trochu zavádějící, což dokazuje další analýza v časopise Nature (podepsáni jsou pod ní znovu i čeští astronomové). Vědci upozorňují, že vzhledem k rozdílům v průběhu událostí je přirovnání nepřesné a může vést k přeceňování škod způsobených dopadem podobných těles. Důležitější jsou jiné okolnosti – především fyzikální vlastnosti samotného tělesa, hlavně jeho rozměry a pevnost – než celková energie uvolněná při výbuchu. Na druhou stranu, snad aby nás příliš neuklidnili, přicházejí vědci s domněnkou, že těles podobných čeljabinskému meteoritu je kolem nás víc, než se očekávalo. „Četnost podobných událostí je podstatně větší, než by se dalo čekat a čeljabinská událost se asi děje častěji než jednou za století,“ řekl k tomu český astronom Jiří Borovička. Srážka s podobným tělesem či většími tělesy je známa z roku 1908, ale také 1963 (událost nemáme potvrzenou vizuálně, existuje jen záznam infrazvukových stanic, které zachytily její stopy v atmosféře). Pokud by platily současné odhady, žili bychom v dosti nešťastné době. To může být pravda, ale dosti pravděpodobné také je, že naše odhady množství objektů o velikosti zhruba 10 až 50 metrů jsou příliš nízké. Pro většinu teleskopů jsou příliš malé a nezajímavé, také proto, že nepředstavují bezprostřední nebezpečí pro život na celé planetě. To, že podobných těles existuje více, je ovšem znovu zatím jen hypotéza. Potřebujeme buď počkat na další kosmické nehody, nebo zlepšit naše možnosti jejich detekce ve vesmíru. Zatím tedy nevíme, jak často můžeme podobné události očekávat. Může to být jednou za století, možná také ale už za dvacet, třicet let. /jj/