Astronomowie z Massachusetts Institute of Technology odkryli najmniejsze planetoidy, jakie kiedykolwiek udało się zaobserwować w tzw. głównym pasie, między orbitami Marsa i Jowisza. Na łamach czasopisma "Nature" opisali metodę pozwalającą obserwować w tym rejonie Układu Słonecznego kosmiczne skały o rozmiarach zaledwie 10 metrów. W głównym pasie planetoid krążą miliony obiektów, do tej pory byliśmy w stanie obserwować takie, których rozmiary nie były mniejsze od kilometra. Nowa metoda pomoże śledzić kosmiczne skały, które mogłyby w przyszłości wejść na trajektorię bliską Ziemi i doprowadzić do katastrofalnych skutków. Autorzy pracy zidentyfikowali 138 obiektów o rozmiarach od porównywalnych z autobusem do przypominających stadion.
Ocenia się, że planetoida, która zgładziła dinozaury, miała około 10 kilometrów średnicy. To mniej więcej tyle, co szerokość dzielnicy dużego miasta. Tak masywny obiekt uderza w Ziemię rzadko, raz na 100-500 milionów lat.
Inaczej jest w przypadku znacznie mniejszych planetoid, o rozmiarach autobusu, które mogą uderzać w Ziemię nawet do kilka lat. Takie "dekametrowe" kosmiczne skały łatwiej opuszczają pas planetoid, migrują i mogą stać się obiektami przelatującymi blisko Ziemi. Jeśli wpadną w ziemską atmosferę, mogą doprowadzić do wybuchu i powstania fali uderzeniowej na miarę tej, która w 1908 roku podczas katastrofy tunguskiej powaliła duży obszar lasu na Syberii, czy w 2013 roku doprowadziła do zniszczeń w Czelabińsku na Uralu. Nowe metody obserwacji takich skał, pomogą skuteczniej przewidywać takie zdarzenia.
Autorzy pracy przewidują, że ich metoda może być wykorzystana do identyfikacji i śledzenia planetoid, które z dużym prawdopodobieństwem mogą zbliżyć się do Ziemi. Byliśmy w stanie wykrywać obiekty o rozmiarach do 10 metrów na trajektorii bliskiej Ziemi, gdy są naprawdę blisko - mówi pierwszy autor pracy Artem Burdanov z MIT Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences. Teraz mamy sposób dostrzegania tych kosmicznych skał ze znacznie większej odległości. To pozwala na bardziej precyzyjne śledzenie ich orbit, co jest kluczowe dla obrony planetarnej - dodaje.
Współautorzy badania, Julien de Wit i Richard Binzel z MIT, na co dzień zajmują się poszukiwaniami i badaniami tzw. egzoplanet, światów poza Układem Słonecznym, które mogą być zamieszkiwalne. Są częścią grupy, która w 2016 roku odkryła system planetarny wokół TRAPPIST-1, gwiazdy oddalonej o około 40 lat świetlnych od Ziemi. Korzystając z teleskopu Transiting Planets and Planetismals Small Telescope (TRAPPIST) w Chile, zespół potwierdził, że wokół tej gwiazdy krążą skaliste planety wielkości Ziemi, z których kilka znajduje się w strefie zamieszkiwalnej, czyli takiej, gdzie temperatura umożliwia istnienie wody w postaci ciekłej.
Od czasów tego odkrycia naukowcy skierowali na ten układ wiele teleskopów, rejestrujących różne długości fal. W trakcie badań zmierzających do lepszego opisu tych planet i poszukiwania ewentualnych śladów życia muszą się jednak na bieżąco borykać z problemem zakłócających obraz gazów pyłów i kosmicznych skał, które widać "po drodze". Teraz zdali sobie sprawę, że ten "szum" można wykorzystać do poszukiwań małych planetoid. Dla większości astronomów planetoidy są postrzegane jako zakłócenie, bo przechodzą przez pole widzenia i zaburzają dane - tłumaczy de Wit. Można jednak spróbować ponownie przesiać dane z poszukiwań egzoplanet i sprawdzić, czy nie widać tam planetoid na naszym własnym Układzie Słonecznym.
De Wit i Burdanov zastosowali opracowaną jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku metodę przetwarzania obrazów "shift and stack", która polega na przesuwaniu i układaniu wielu obrazów tego samego pola widzenia, by sprawdzić, czy jakieś słabe obiekty nie wyłonią się z szumu. Przy użyciu nowoczesnych procesorów graficznych (GPU), które mogą przetwarzać ogromną ilość danych obrazowych z dużą prędkością, przeanalizowano dane z najpotężniejszego obecnie obserwatorium na świecie - Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. JWST jest szczególnie czuły na podczerwień, co - jak się okazało - sprzyja wykrywaniu kosmicznych skał właśnie w głównym pasie planetoid. Analiza ponad 10 tys. obrazów układu TRAPPIST-1 pozwoliło odkryć 138 planetoid o średnicy kilkudziesięciu metrów. Kilka z nich - jak podejrzewają autorzy pracy - może w przyszłości wejść na trajektorię bliską Ziemi.
Myśleliśmy, że wykryjemy tylko kilka nowych obiektów, ale wykryliśmy znacznie więcej niż się spodziewaliśmy, zwłaszcza małych - mówi de Wit. To znak, że badamy nową grupę, w której wiele małych obiektów powstaje przez serię kolizji. To całkowicie nowy, niezbadany obszar badań, w którym możemy się znaleźć dzięki nowoczesnym technologiom. Dobry przykład tego, co możemy zrobić, gdy nieco inaczej popatrzymy na dane - dodaje Burdanov.