Egy hatalmas űrszikla lehetősége – amelyet valaha a valaha megfigyelt legkockázatosabb aszteroidának tartottak –
A 2024 decemberében felfedezett 2024 YR4 aszteroida kezdetben komoly fenyegetést jelentett a Földre, a tudósok becslése szerint 3,1%-os valószínűséggel ütközik bolygónkkal 2032. december 22-én. A földi és űrtávcsöveken végzett megfigyelések sorozata gyorsan segített kizárni ezt a lehetőséget, de júniusban egy új aggodalomra ad okot. YR4 ütközött a Holddal.
Bár a Földet nem fenyegeti jelentős fizikai veszély, ha egy épületméretű aszteroida becsapódna a Holdba, a kutatók szerint a Hold felszínén akkoriban minden űrhajós vagy infrastruktúra veszélyben lehet – akárcsak azok a műholdak, amelyektől függünk az élet létfontosságú aspektusainak, köztük a navigáció és a kommunikáció zavartalan működésében.
A csillagászok nem számítottak arra, hogy lehetőségük lesz jobban felmérni az YR4 aszteroida Hold-becsapódásának kockázatát, amíg az 2028-ban újra láthatóvá nem válik a Föld szemszögéből. Azonban Dr. Andy Rivkin, a marylandi Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának bolygócsillagásza, és Julien de Wit, a MIT tudományos professzora (a Massachusch Institute egyetemi docense) korai megfigyelésre.
Rivkin és de Wit engedélyt kért és kapott a James Webb Űrteleszkóp vagy a JWST használatára, amely az egyetlen obszervatórium, amely 2028 előtt képes észlelni az aszteroidát.
A február 18-án és 26-án végzett megfigyelések megnövelték a bizonyosságot az aszteroida jövőbeli helyzetét illetően. Ahelyett, hogy a Holddal ütközne, az YR4 viszonylag rövid, 22 900 kilométeres (14 229 mérföld) távolságban halad el mellette – gyakorlatilag kizárva egy egyedülálló Hold-becsapódást, amelynek az emberiség szemtanúja lett volna.
A NASA és az Európai Űrügynökség szerint Webb Rivkin és de Wit megfigyelései az egyik leghalványabb aszteroidáról készült megfigyelések voltak – és az észleléseket nem volt könnyű megszerezni, tekintettel arra, hogy megörökítésükhöz kevés idő állt rendelkezésre.
A legerősebb űrteleszkópként a Webb talán természetes választás egy potenciálisan veszélyes aszteroida felkutatásában, amely összeütközhet a Földdel vagy a Holddal. Az YR4 azonban kihívást jelentett.
A kutatóknak új technikákat kellett kifejleszteniük, hogy Webb műszereivel észleljék az aszteroidát, mint szinte láthatatlan foltot az űrben, és újításaik segíthetik a jövőbeni erőfeszítéseket, ha újabb hasonló veszély merül fel.
Tekintse meg a 2026-os csillagászati felfedezéseket
A távcső első képeinek 2022 nyarán történő közzététele óta a tudósok Webb segítségével számos égi csodát figyeltek meg – sok közülük nagy léptékben. Az obszervatórium infravörös tekintete gyakran hatalmas galaxisok és fényévekre nyúló kozmikus struktúrák kerültek a fókuszba, de távoli, halvány objektumok is kaptak figyelmet.
A de Wit vezette csapat 2024 decemberében kimutatta, hogy Webb 138 új aszteroidát képes észlelni, különböző méretű (busztól stadionig) a Mars és a Jupiter pályája között elhelyezkedő fő aszteroidaövben, amelyek nem voltak megfigyelhetők földi teleszkópokkal. A felfedezés azt mutatta, hogy Webb rendkívül halvány objektumokat tud tanulmányozni a Naprendszerben – mondta de Wit.
Amikor eljött az ideje, hogy a 4. évre összpontosítsanak, de Wit és Rivkin megvizsgálta Webb képességeit bolygóvédelmi eszközként – csak a kihívás volt nagyobb.
februárban több millió kilométerre észlelték Webb pályájától, ami Wit és Rivkin számára olyan volt, mint egy porszem után kutatni a csillagos égen.
Az YR4 korábbi Webb-megfigyelései segítettek meghatározni az űrkőzet méretét 2025 tavaszán. De Wit és Rivkin NASA közleménye szerint azonban az aszteroida a múlt hónapban még halványabbnak tűnt a távcső műszerein keresztül, annyi fényt visszaverve, mint egy mandula a Holdtól.
Megjegyezték, a Webb érzékenysége és stabilitása, valamint a mozgó célpontok pontos követésére való képessége kiváló eszközzé teszi az YR4 hosszú távú megfigyelésének elvégzésére.
A halvány aszteroida fényes csillagokkal szembeni képeinek rögzítéséhez innovatív megközelítésre volt szükség a teleszkóp közeli infravörös kamerájának használatához, amelyet általában rendkívül távoli galaxisok vagy exobolygók tanulmányozására használnak, amelyek nem mozgó, hanem rögzítettnek tűnnek. Az YR4 viszont sokkal gyorsabban mozog a távoli csillagokhoz képest.
Rivkin és de Wit csapata tudták, hogy csak néhány ötórás ablakuk van a februári megfigyelések biztosítására, mivel kicsi az esélye annak, hogy az YR4 elég fényesnek tűnjön ahhoz, hogy észlelhető legyen, valamint azért, mert Webb milyen irányba nézhet anélkül, hogy a napfény zavarná.
Dr. Artem Burdanov, a csapat tagja és az MIT Föld-, légkör- és bolygótudományi részlegének kutatója azonosította a két rövid megfigyelési ablakot
A megfigyelések során alkalmazott technikák a csapat által előre kidolgozott ötletek keveréke, valamint olyanok keveréke, amelyeket addig nem lehetett tesztelni, amíg a megfigyelések során adatokat nem kaptak, ezért a csillagászoknak menet közben gyorsan kell alkalmazkodniuk, mondta Rivkin.
„Az aszteroida megfigyeléséhez olyan megfigyelési stratégiát dolgoztunk ki, amely lehetővé tette a JWST számára, hogy nyomon kövessen egy gyorsan mozgó célpontot, miközben megőrizte a rendkívül precíz asztrometriát, vagyis az objektum háttércsillagokhoz viszonyított helyzetének mérését” – mondta de Wit.
A gondosan időzített expozíciók lehetővé tették a csapat számára az aszteroida észlelését, amely 4 milliárdszor halványabb volt a szabad szemmel láthatónál, és 20-30-szor halványabb, mint a többi megfigyelőállomás által észlelhető legkisebb aszteroida – mondta de Wit. Az időzítés azt is jelentette, hogy az YR4 mögött látható csillagok pontosan ismert helyzete referenciaként szolgált, lehetővé téve a csillagászok számára az aszteroida helyzetének rendkívüli pontosságú nyomon követését.
A megfigyelések három független elemzését végezték el a csapat különböző tagjai, és a változatos megközelítések ellenére
„A gyakorlatban egy mélykozmológiai képalkotásra optimalizált műszert egy gyorsan mozgó aszteroida precíziós nyomkövetőjévé alakítottunk át, ami jelentősen eltér a szokásos használatától” – magyarázta de Wit.
A megfigyeléseket és a technikákat részletező papír hamarosan elérhető lesz – tette hozzá.
A Webb új eredményei izgalmasak – mondta Dr. Paul Wiegert, a londoni Western Egyetem csillagász- és fizikaprofesszora, és a lehetséges Hold-becsapódást elemző tanulmány vezető szerzője. Nem vett részt a megfigyelésekben.
„Bár kissé csalódott volt, hogy nem volt lehetőségünk tanulmányozni egy nagy aszteroida becsapódását a Holdra, amely első pillantást vethetett volna egy ilyen drámai eseményre, mégis elképesztő, hogy a tudomány és a műszaki tudás mit tehet a jövő eligazodásához” – írta egy e-mailben Wiegert.
A csapat megfigyelései, amelyek szerint az aszteroida körülbelül 22 900 kilométeres körzeten belül halad el a Holdtól, plusz-mínusz 800 kilométeres hibahatárral, csillagászati szempontból nem tűnhetnek hatalmas távolságnak. De Wit szerint azonban az egyik kulcstényező az aszteroida jövőbeli pályájának értékelésében az, hogy csökkentse a keringési pályája ismeretlenségét.
A NASA szerint a megfigyelések javítják az aszteroida helyzetének megértésének pontosságát és csökkentik a bizonytalanságokat, a kutatók pedig biztosak abban, hogy a Holdra való becsapódás kizárható.
„Minden alkalommal, amikor megfigyelünk egy aszteroidát, csökkentjük a lehetséges pályák tartományát” – mondta de Wit. „Ebben az esetben a JWST megfigyelések nagyon pontos helyzetméréseket adtak, és jelentősen meghosszabbították azt az időtartamot, amely alatt az aszteroidát megfigyelték.”
Az YR4 abszolút távolsága, amelyet a Holdtól el fog haladni, kicsi a szokásos megközelítési távolságokhoz képest, de elég nagy, ha magának a Holdnak a méretéhez viszonyítjuk, mondta Rivkin.
„Bár a maximális megközelítési távolság számításai kissé módosulhatnak (közelebb vagy távolabb!), amikor az YR4 ismét megfigyelhető, arra számítunk, hogy ezek a változások minimálisak lesznek, a jelenlegi hibahatáron belül, és nem tartalmazzák a Hold becsapódásának lehetőségét” – írta Rivkin egy e-mailben.
Számos új űrobszervatórium, köztük a Near-Earth Object Surveyor és a Nancy Grace római űrteleszkóp fejlesztés alatt áll a NASA-nál, valamint a Habitable World Observatory koncepciója. Az ilyen obszervatóriumokat fel lehetne használni aszteroidák észlelésére vagy pályájuk finomítására. Az YR4 méretének és pályájának meghatározása azonban azt is megmutatta, hogy Webb milyen szerepet játszhat a bolygó megvédésében az esetleges eltévedt űrkőzetektől.
„Ha és amikor a NASA bolygóvédelmi képességei újabb potenciálisan veszélyes objektumot fedeznek fel, akkor tudni fogjuk, hogy ezeket a méréseket a gyakorlatban is elvégezhetjük, nem csak elméletben, és fontos tapasztalatokra teszünk szert ezen mérések tervezésében és elemzésében” – jegyezte meg Rivkin és de Wit.
