衝突イベント

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大きな衝突イベントは、直径わずか数キロメートルの小惑星が地球などのより大きな物体と衝突したときに同時に爆発する数百万の核兵器のエネルギーを放出します(画像:アーティストの印象)

衝突イベントは、測定可能な効果を引き起こす天体衝突です。 [1]衝突イベントは物理的な結果をもたらし、惑星系で定期的に発生することがわかっていますが、最も頻繁に発生するのは小惑星彗星、または流星物質であり、影響は最小限です。大きな物体が地球などの地球型惑星に衝突すると、大気圏突入によって多くの表面衝撃が緩和されますが、物理的および生物圏に重大な影響を与える可能性があります衝突クレーター構造太陽系の多くの固体物体の支配的な地形であり、それらの頻度と規模に関する最も強力な経験的証拠を示しています。

衝突イベントは、太陽系の形成以来、太陽系の進化に重要な役割を果たしてきたようです。主要な衝突イベントは、地球の歴史を大きく形作っており、地球と月のシステムの形成に関係しています

影響イベントは、生命の進化の歴史において重要な役割を果たしたようです。影響は、人生の構成要素を提供するのに役立った可能性があります(パンスペルミア説はこの前提に依存しています)。地球上の水の起源として影響が示唆されています。それらはまた、いくつかの大量絶滅に関係している。6600万年前の先史時代のチクシュルーブの影響は、白亜紀-古第三紀の絶滅イベント[2]の原因であるだけでなく、哺乳類の進化の加速が哺乳類の支配につながり、最終的にはその条件を整えると考えられています。人間の台頭[3]

記録された歴史を通して、何百もの地球への影響(および爆発する火球)が報告されており、死、負傷、物的損害、またはその他の重大な局地的な結果を引き起こすいくつかの出来事があります。[4]現代で最も有名な記録されたイベントの1つは、 1908年にロシアのシベリアで発生したツングースカイベントでした。2013年のチェリャビンスク流星イベントは、多くの負傷者をもたらす唯一の既知の事件です。その隕石は、ツングースカ事件以来地球に遭遇した最大の記録された物体です。

シューメーカー・レヴィ9彗星衝突は、1994年7月に彗星が崩壊し、木星と衝突したときに、太陽系オブジェクトの地球外衝突の最初の直接観測を提供しました。2013年に、地球外の大規模な惑星衝突が検出されたときに、太陽外衝突が観測されました。NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡による星団NGC2547の星ID8の周りで、地上観測によって確認されました。[5]衝突イベントは、サイエンスフィクションの筋書きと背景要素でした。

2018年4月、B612財団は、 「[壊滅的な小惑星に]襲われることは100%確実ですが、いつになるかは100%確実ではありません」と報告しました。[6]また、2018年、物理学者の スティーブンホーキングは、彼の最後の著書「大きな質問への簡単な回答」で、小惑星の衝突が地球にとって最大の脅威であると考えました。[7] [8] [9] 2018年6月、米国国立科学技術評議会は、アメリカが小惑星衝突イベントの準備ができていないことを警告し、「地球近傍天体準備戦略行動計画」を作成してリリースしました。準備。[10] [11] [12][13] [14] 2013年の米国議会での専門家の証言によると、 NASAは、小惑星を迎撃する任務が開始される前に、少なくとも5年間の準備を必要とします。[15]

影響と地球

2017年11月現在の地球影響データベース上のクレーターの正距円筒図法世界地図( SVGファイルで、クレーターにカーソルを合わせると詳細が表示されます)

主要な衝突イベントは、地球の歴史を大きく形作っており、地球と月のシステムの形成、生命の進化の歴史、地球上の水起源、およびいくつかの大量絶滅に関係しています。衝突構造は、固体オブジェクトへの衝突イベントの結果であり、システムの多くの固体オブジェクトの主要な地形として、先史時代のイベントの最も確実な証拠を提示します。注目すべき衝突イベントには、地球と月のシステムの歴史の初期に発生したであろう、仮定された後期重爆撃、および確認されたチクシュルーブ衝突が含まれます。6600万年前、白亜紀-古第三紀の絶滅イベントの原因であると考えられています

頻度とリスク

地球の大気に影響を与える直径約1〜20メートルの小さな小惑星の頻度。

小さな物体は頻繁に地球と衝突します。オブジェクトのサイズとそのようなイベントの頻度の間には反比例の関係があります。月のクレーターの記録は、衝突の頻度が、結果として生じるクレーターの直径のほぼ3乗として減少することを示しています。これは、平均してインパクターの直径に比例します。[16]直径1km(0.62 mi)の小惑星は、平均して50万年ごとに地球に衝突します。[17] [18] 5 km(3マイル)の物体との大規模な衝突は、およそ2,000万年に1回発生します。[19]直径10km(6 mi)以上の物体の最後の既知の影響は、白亜紀-古第三紀の絶滅イベントでした。6600万年前。[20]

インパクターによって放出されるエネルギーは、直径、密度、速度、および角度によって異なります。[19]レーダーや赤外線によって研究されていないほとんどの地球近傍小惑星の直径は、小惑星の明るさに基づいて、一般に約2倍以内でしか推定できません。密度を計算できる直径と質量も一般的に推定されるため、密度が一般的に想定されます。地球の脱出速度により、最小衝突速度は11 km / sであり、小惑星の衝突は地球上で平均約17 km / sです。[19]最も可能性の高い衝撃角度は45度です。[19]

小惑星のサイズや速度などの衝撃条件だけでなく、密度や衝撃角度によっても、衝突イベントで放出される運動エネルギーが決まります。より多くのエネルギーが放出されるほど、衝撃によって引き起こされる環境への影響により、地上でより多くの損傷が発生する可能性があります。そのような影響は、衝撃波、熱放射、関連する地震を伴うクレーターの形成、および水域が衝突した場合の津波である可能性があります。影響を受けたゾーン内に住んでいる場合、人間の集団はこれらの影響に対して脆弱です。[1]地震や大規模な破片の堆積から生じる大きな副振動も、衝突から数分以内、衝突から数千キロメートル以内に発生する可能性があります[21]

エアバースト

直径4メートル(13フィート)の石の小惑星は、年に1回ほど地球の大気圏に侵入します。[19]直径7メートルの小惑星は、広島に投下された原子爆弾同じくらいの運動エネルギー(約16キロトンのTNT)で約5年ごとに大気に侵入しますが、曳火はわずか5キロトンに減少します。[19]これらは通常、上層大気で爆発し、ほとんどまたはすべての固体が気化する。[22]しかし、直径20 m(66フィート)の小惑星は、1世紀に約2回地球に衝突し、より強力なエアバーストを生成します。 2013年チェリャビンスク隕石は直径約20m、エアバーストは約500キロトンと推定され、広島の30倍の爆発でした。はるかに大きな物体は、固体の地球に影響を与え、クレーターを作成する可能性があります。

エアバーストを発生させる石の小惑星衝突[19]
インパクター
の直径
での運動エネルギー エアバースト
高度
平均
頻度
(年)
記録された火の玉
(CNEOS)
(1988-2018)
大気圏
突入
エアバースト
m(13 フィート 3カラット 0.75カラット 42.5  km(139,000 フィート 1.3 54
7 m(23フィート) 16カラット 5カラット 36.3 km(119,000フィート) 4.6 15
10 m(33フィート) 47カラット 19カラット 31.9 km(105,000フィート) 10 2
15 m(49フィート) 159カラット 82カラット 26.4 km(87,000フィート) 27 1
20 m(66フィート) 376カラット 230カラット 22.4 km(73,000フィート) 60 1
30 m(98フィート) 1.3 Mt 930カラット 16.5 km(54,000フィート) 185 0
50 m(160フィート) 5.9山 5.2山 8.7 km(29,000フィート) 764 0
70 m(230フィート) 16山 15.2山 3.6 km(12,000フィート) 1,900 0
85 m(279フィート) 29山 28山 0.58 km(1,900フィート) 3,300 0
密度2600kg / m 3、速度17 km / s、衝撃角度45°に 基づく
堆積岩に影響を与え、火口を作る石の小惑星[19]
インパクター
の直径
での運動エネルギー クレーター
の直径
頻度
(年)
大気圏
突入
影響
100  m(330 フィート 47 3.4山 1.2  km(0.75 マイル 5,200
130 m(430フィート) 103山 31.4山 2 km(1.2マイル) 11,000
150 m(490フィート) 159山 71.5山 2.4 km(1.5マイル) 16,000
200 m(660フィート) 376山 261山 3 km(1.9マイル) 36,000
250 m(820フィート) 734山 598山 3.8 km(2.4マイル) 59,000
300 m(980フィート) 1270 Mt 1110山 4.6 km(2.9マイル) 73,000
400 m(1,300フィート) 3010山 2800山 6 km(3.7マイル) 100,000
700 m(2,300フィート) 16100山 15700山 10 km(6.2マイル) 190,000
1,000 m(3,300フィート) 47000山 46300山 13.6 km(8.5マイル) 440,000
ρ = 2600 kg / m3基づく; v = 17 km / s; と45°の角度

直径が1m(3.3フィート)未満の物体は流星物質と呼ばれ、隕石になるために地面に到達することはめったにありません。毎年推定500個の隕石が地表に到達しますが、通常、これらのうち5個または6個だけが、回収して科学者に知らせるのに十分な大きさ の飛散地域を備えた気象レーダーの特徴を作成します。

米国地質調査所の故ユージンシューメーカーは、地球への影響の割合を推定し、広島を破壊した核兵器のサイズに関するイベントが年に1回程度発生すると結論付けました。[要出典]そのような出来事は見事に明白であるように思われますが、それらは一般的に多くの理由で見過ごされています。地球の表面の大部分は水で覆われています。地表のかなりの部分は無人です。爆発は一般に比較的高い高度で発生し、大きな閃光と雷鳴が発生しますが、実際の損傷はありません。[要出典]

衝撃によって直接殺された人は知られていないが[論争 ] 、 2013年のロシアでのチェリャビンスク流星の曳火事件により1000人以上が負傷した。 [23] 2005年には1人の可能性が推定された。今日生まれ、衝撃で亡くなっているのは約20万人に1人です。[24] 2〜4メートルのサイズの小惑星2008 TC 3、2014 AA2018 LA2019 MOおよび疑わしい人工衛星WT1190Fは、地球に衝突する前に検出される唯一の既知の物体です。[25] [26]

地質学的意義

地球の歴史の中で、影響は地質学的[27]および気候的[28]に重大な影響を及ぼしてきました。

の存在は、地球の歴史の初期の大きな影響に広く起因しています[29]地球の歴史の初期の衝突イベントは、創造的で破壊的なイベントであると信じられてきました。衝突する彗星が地球の水を運ぶことが提案されており、生命の起源は、有機化学物質や生命体を地球の表面に持ち込むことによって物体に衝突することによって影響を受けた可能性があると示唆する人もいます。これは、エキソジェネシスとして知られる理論です。

ユージンシューメーカーは、隕石の衝突が地球に影響を与えたことを最初に証明しました

地球の歴史に関するこれらの修正された見方は、主に直接観測の欠如と侵食と風化による地球の影響の兆候の認識の難しさのために、比較的最近まで現れませんでした。アリゾナ州フラッグスタッフの北東にあるメテオクレーターとして地元で知られているバリンガークレーターを生み出した種類の大規模な地球への影響はまれです。代わりに、クレーターは火山活動の結果であると広く考えられていました。たとえば、バリンジャークレーターは、先史時代の火山爆発に起因していました(火山のサンフランシスコ山頂がわずか48 kmまたは30マイルのところにあることを考えると、不合理な仮説ではありません。西)。同様に、月の表面のクレーターは火山活動に起因していました。

バリンジャークレーターが衝突クレーターとして正しく識別されたのは1903年から1905年までであり、ユージンシューメーカーによる研究がこの仮説を決定的に証明したのは1963年まででした。20世紀後半の宇宙探査の結果そして、シューメーカーのような科学者の研究は、衝突クレーターが太陽系の固体で働いている最も広範囲の地質学的プロセスであることを示しました。太陽系で調査されたすべての固体はクレーターであることがわかりました、そして地球が宇宙からの爆撃をどうにかして逃れたと信じる理由はありませんでした。20世紀の最後の数十年で、高度に変更された多数の衝突クレーターが特定され始めました。主要な衝突イベントの最初の直接観測は1994年に発生しました:シューメーカーレヴィ9彗星木星の衝突。

地球に最も近い天体のパートナーである月から決定されたクレーター形成率に基づいて天文学者は過去6億年の間に、地球が直径5 km(3マイル)以上の60個の物体に襲われたと判断しました。[17]これらのインパクターの中で最も小さいものは、直径約100 km(60マイル)のクレーターを残します。そのサイズ以上のその期間から確認されたクレーターは、チクシュルーブポピガイマニクアガンの3つだけであり、3つすべてが絶滅イベントに関連している疑いがあります[30] [31]3つのうち最大のチクシュルーブだけが一貫して考慮されてきましたが。ミスタスティンクレーターを引き起こした衝撃は、地球の表面で発生したことが知られている最高温度である2,370°Cを超える温度を生成しました。[32]

惑星の表面地形、地球規模の気候および生命に対する小惑星の影響の直接的な影響に加えて、最近の研究は、いくつかの連続した影響が、惑星の磁場の維持に関与する惑星の核のダイナモメカニズムに影響を与える可能性があることを示しています。火星の現在の磁場の欠如に貢献しています。[33]衝突イベントは、衝突の対蹠点でマントルプルーム火山活動)を引き起こす可能性があります。[34]チクシュルーブの影響は、中央海嶺での火山活動を増加させた可能性があり[35] 、洪水玄武岩の火山活動引き起こしたと提案されている。 デカントラップ[36]

陸や大陸棚の浅い海で多数の衝突クレーターが確認されていますが、深海の衝突クレーターは科学界で広く受け入れられていません。[37]直径1kmもの発射体の衝撃は、一般に海底に到達する前に爆発すると考えられていますが、はるかに大きな衝撃体が深海に衝突した場合に何が起こるかは不明です。しかし、クレーターがないからといって、海洋への影響が人類に危険な影響を与えないということにはなりません。一部の学者は、または海での衝突イベントが巨大津波を引き起こし、それが海と海岸沿いの陸地の両方で破壊を引き起こす可能性があると主張している[38]。しかし、これは論争の的です。[39]太平洋のエルタニンの衝突2.5Myaは、直径約1〜4 km(0.62〜2.49 mi)の物体を含むと考えられていますが、クレーターはありません。

生物圏効果

生物圏への衝突イベントの影響は、科学的な議論の対象となっています。衝撃に関連した大量絶滅のいくつかの理論が開発されました。過去5億年の間に、一般的に受け入れられている5つの主要な大量絶滅があり、平均してすべてのの半分が絶滅しました[40]地球上の生命に影響を与えた最大の大量絶滅の1つは、 2億5000万年前に二畳紀終わらせ、全種の90パーセントを殺した二畳紀-三畳紀でした。[41]地球上の生命は、回復するのに3000万年かかりました。[42]ペルム紀-三畳紀の絶滅の原因はまだ議論の余地があります。提案された衝突クレーター、すなわちそれに関連すると仮定されたベッドアウト高構造の年代と起源はまだ議論の余地があります。[43]最後のそのような大量絶滅は、鳥類以外の恐竜の死をもたらし、大きな隕石の衝突と同時に起こった。これは、6600万年前に発生した白亜紀-古第三紀の絶滅イベント(K-TまたはK-Pg絶滅イベントとしても知られています)です。他の3つの主要な大量絶滅につながる影響の決定的な証拠はありません

1980年、物理学者のルイス・アルバレス。彼の息子、地質学者Walter Alvarez ;カリフォルニア大学バークレー校の核化学者フランク・アサロとヘレン・V・マイケルは、地球の地殻の岩層の特定の層に異常に高い濃度のイリジウムを発見ました。イリジウムは地球上では珍しい元素ですが、多くの隕石に比較的豊富に含まれています。 6500万年前の「イリジウム層」に存在するイリジウムの量と分布から、アルバレスチームは後に10から14 km(6から9マイル)の小惑星が地球に衝突したに違いないと推定しました。白亜紀-古第三紀境界にあるこのイリジウム層世界中の100の異なるサイトで発見されています。通常、大きな衝突イベント[44]または原子爆弾の爆発に関連する多方向衝撃石英(コーサイト)も、同じ層の30か所以上で発見されています。上記では、通常レベルの数万倍のレベルの 灰が見つかりました。

KT境界層内に見られるクロム同位体比の異常は、衝撃理論を強く支持します。[45]クロムの同位体比は地球内で均一であるため、これらの同位体異常は火山起源を除外します。これはイリジウム濃縮の原因としても提案されています。さらに、KT境界で測定されたクロム同位体比は、炭素質コンドライトに見られるクロム同位体比と類似しています。したがって、インパクターの可能性のある候補は炭素質小惑星ですが、彗星は炭素質コンドライトに類似した物質で構成されていると想定されているため、彗星も可能です。

おそらく世界的な大惨事の最も説得力のある証拠は、それ以来チクシュルーブクレーターと名付けられたクレーターの発見でした。この火口はメキシコのユカタン半島を中心としており、メキシコの石油会社PEMEXの地球物理学者として働いていたときに、トニーカマーゴとグレンペンフィールドによって発見されました。[46]彼らが円形の特徴として報告したものは、後に直径180 km(110マイル)と推定されるクレーターであることが判明した。これにより、大多数の科学者は、この絶滅はおそらく地球外の影響であり、火山活動や気候変動の増加(主な影響がはるかに長い期間にわたって広がる)ではなく、地球外の影響であると確信しました。

白亜紀の終わりにKT境界層のイリジウム濃縮につながる大きな影響があったという一般的な合意がありますが、チクシュルーブクレーターの半分のサイズに近い他の小さな影響の残骸が発見されています。これは大量絶滅をもたらさず、衝撃と他の大量絶滅の事件との間に明確な関連性はありません。[40]

古生物学者のDavidM.RaupJackSepkoskiは、過剰な絶滅イベントがおよそ2,600万年ごとに発生することを提案しています(ただし、多くは比較的マイナーです)。これにより、物理学者のリチャードA.ミュラーは、これらの絶滅は、ネメシスと呼ばれる太陽の仮想的な伴星がオールトの雲の彗星の軌道を定期的に乱し、内太陽系に到達する彗星の数が大幅に増加したためである可能性があることを示唆しました。彼らが地球に衝突するかもしれないシステム。物理学者のエイドリアン・メロットと古生物学者のリチャード・バンバック最近、ラウプとセプコスキの発見を検証しましたが、ネメシススタイルの周期性に期待される特性と一致していないと主張しています。[47]

社会学的および文化的影響

衝突イベントは、一般的に文明の終焉をもたらすシナリオとして見られています2000年に、Discoverマガジンは、発生する可能性が最も高いものとしてリストされた衝突イベントを含む20の可能な突然の終末シナリオのリストを公開しました。[48]

2010年4月21日から26日までのピュー研究所スミソニアンの合同調査によると、アメリカ人の31%が、小惑星が2050年までに地球と衝突すると信じていました。過半数(61%)が反対しました。[49]

地球への影響

2つの惑星体の間の衝突の芸術家の描写。地球と火星サイズの物体との間のそのような衝撃は、おそらく月を形成しました

地球の初期の歴史(約40億年前)では、太陽系には現在よりもはるかに多くの離散体が含まれていたため、火球の影響はほぼ確実に一般的でした。そのような影響には、直径数百キロメートルの小惑星によるストライキが含まれている可能性があり、爆発は非常に強力であるため、地球のすべての海洋が蒸発しました。この激しい爆撃が緩むまで、生命は地球上で進化し始めたように見えませんでした。

先カンブリア時代

月の起源の主要な理論はジャイアントインパクト理論であり、これは地球がかつて火星の大きさの小惑星に襲われたと仮定しています。そのような理論は、月のサイズと構成を説明することができます。これは、月の形成の他の理論では行われていないことです。[50]

後期重爆撃の理論によれば、直径が20 km(12 mi)を超える22,000以上の衝突クレーターがあり、直径が約1,000 km(620 mi)の衝突盆地が40個あり、直径が5,000 km( 3,100マイル)。しかし、地球の地殻での何億年もの変形は、この期間からの影響を決定的に特定することに重大な課題を課します。この時代から残っていると考えられているのは、カープバールクラトン(現代の南アフリカ)とピルバラクラトンの2つだけです。(現代の西オーストラリア州で)その中で検索すると、物理的なクレーターの形で証拠が明らかになる可能性があります。マントルの間接的な重力分析や磁気分析など、他の方法を使用してこの期間の影響を特定することもできますが、結論が出ない場合があります。

2021年、ピルバラクラトンでの34.6億年前の予想される影響の証拠は、深さ10 km(6.2マイル)の小惑星の海への衝突によって作成された150 km(93マイル)のクレーターの形で発見されました。 2.5キロメートル(1.6マイル)(西オーストラリア州マーブルバーのサイトの近く)。[51]この出来事は世界的な津波を引き起こした。それはまた、地球上の生命の最も初期の証拠のいくつか、化石化したストロマトライトと一致しています。

バーバートングリーンストーンベルトとして知られる地層の近くの南アフリカでの大規模な影響の証拠は、2014年に科学者によって発見されました。彼らは、影響が約32.6億年前にカープバールクラトン(南アフリカ)で発生し、影響者が約37〜幅58キロメートル(23〜36マイル)。このイベントのクレーターは、まだ存在している場合、まだ発見されていません。[52]

約30億年前(3 Ga)Maniitsoq構造は、かつては衝撃の結果であると考えられていました[53] [54]が、追跡調査では衝撃構造としての性質は確認されていません。[54] [55] [56] [57] [58] [59] Maniitsoq構造は、Earth ImpactDatabaseによって衝撃構造として認識されていません。[60]

科学者たちは2020年に、世界最古の確認された衝突クレーターであるヤラババクレーターが、22億年以上前のイルガーンクラトン(現在の西オーストラリア州)で発生した衝突によって引き起こされたことを発見しました。幅キロメートル(4.3マイル)。[61] [62] [63]この時点で、地球はほとんどまたは完全に凍結しており、一般にヒューロニアン氷河作用と呼ばれていると考えられています。

約20億年前にカープバールクラトン(現在の南アフリカ)で発生したフレデフォールト衝突イベントは、最大の検証済みクレーター、直径160〜300 km(100〜200マイル)のマルチリング構造を引き起こし、インパクターから約10個形成されました。直径–15 km(6.2–9.3 mi)。[64] [65]

サドベリー衝突イベントは、約18億4900万年前に、直径約10〜15 km(6.2〜9.3マイル)の火球からヌナ超大陸(現在のカナダ)で発生しました[66]。このイベントからの破片は世界中に散らばっていたでしょう。

古生代と中生代

現在、2つの10キロメートルサイズの小惑星が、3億6000万年から3億年前に、西ウォーバートン盆地と東ウォーバートン盆地でオーストラリアを襲い、400キロメートルの衝突帯を作ったと考えられています。2015年に見つかった証拠によると、これはこれまでに記録された中で最大です。[67] 3番目の考えられる影響も2015年に北のディアマンティーナ川上流で確認され、これも約3億年前に10kmにわたって小惑星によって引き起こされたと考えられていますが、これを確立するにはさらなる研究が必要です。地殻の異常は確かに衝突イベントの結果でした。[68]

衝撃をモデル化したアニメーションと、それに続くチクシュルーブ衝撃のクレーター形成(アリゾナ大学、宇宙画像センター)

白亜紀-古第三紀の絶滅イベントの原因であると考えられていた6600万年前の先史時代のチクシュルーブの影響は、幅10 km(6.2マイル)と推定されました。[69]

更新世

アジアでの803、000年前のオーストラリアの飛散地域の出来事からテクタイトで回収されたアーティファクトは、ホモ・エレクトスの個体群を隕石の重大な影響とその余波に結び付けています。[70] [71] [72]更新世の影響の重要な例には、約52、000年前のインドのロナークレーター湖が含まれます(2010年に発表された研究でははるかに長い年齢が示されていますが)。それ。[要出典]

完新世

アルゼンチンのリオクアルトクレーターは、完新世の初めに、約10、000年前に生産されました。衝突クレーターであることが証明された場合、それらは完新世の最初の衝突になるでしょう。

カンポデルシエロ(「天国の野原」)とは、アルゼンチンのチャコ州に隣接する地域を指し、4、000〜5、000年前に鉄隕石のグループが発見されたと推定されています。それは1576年にスペイン当局の注目を集めました。 2015年、警察は1トン以上の保護された隕石を盗もうとした4人の密輸容疑者を逮捕しました。[73]オーストラリアのヘンブリークレーター(〜5,000歳)とエストニアのカーリクレーター(〜2,700歳)は、衝突前に崩壊した物体によって生成されたようです。 [74] [要出典]

カナダのアルバータ州にあるホワイトコートクレーターは、1,080〜1,130歳と推定されています。火口は直径約36m(118フィート)、深さ9 m(30フィート)で、森林が多く、金属探知機がその地域に散在する隕石の破片を発見した2007年に発見されました。[75] [76]

中国の記録によると、 1490年のチンヤン事件で1万人が死亡し、「落下石」の雹が原因で死亡した。一部の天文学者は、これが実際の隕石の落下を説明している可能性があると仮定していますが、死者の数は信じられないほどです。[77]

エジプトのGoogleEarth画像レビューから発見されたカミルクレーターは、直径45 m(148フィート)、深さ10 m(33フィート)で、3、500年未満前にエジプト西部の人口の少ない地域で形成されたと考えられています。2009年2月19日、エジプトの東ウワイナト砂漠のGoogleEarth画像でV.deMichelleによって発見されました。[78]

20世紀の影響

現代で記録された最も有名な影響の1つは、1908年にロシアのシベリアで発生したツングースカ事件でした。 [79]この事件は、おそらく小惑星または5〜10kmの彗星の曳火によって引き起こされた爆発を伴いました。 (3.1〜6.2 mi)地表から、 2,150 km 2(830 sq mi)で推定8000万本の木を伐採します。[80]

1947年2月、別の大きな火球がソビエト連邦沿海地方のシホテアリニ山脈地球に影響を与えました。それは日中の時間であり、多くの人々によって目撃され、当時ソ連科学アカデミーの隕石委員会の委員長であったVG Fesenkovは、地球に遭遇する前に隕石の軌道を推定することができました。シホテアリニ隕石は大規模な落下であり、流星物質の全体的なサイズは約90,000 kg(200,000ポンド)と推定されています。 Tsvetkov(およびその他)による最近の推定では、質量は約100,000 kg(220,000ポンド)になります。[81]それは化学グループIIABに属し、粗いオクタヘドライト構造を持つ鉄隕石でした。70トンメートルトン)以上の材料が衝突を生き延びました。

宇宙岩によって負傷した人の事件は、1954年11月30日にアラバマ州シラコーガで発生しました。[82] 4 kg(8.8 lb)の石のコンドライトが屋根を突き破り、ラジオで跳ね返った後、リビングルームのアンホッジスにぶつかった。彼女は破片によってひどく傷ついたそれ以来、何人かの人が「隕石」に襲われたと主張しましたが、検証可能な隕石は生じていません。

自動カメラで少数の隕石の落下が観測され、衝突点の計算後に回復しました。 1つ目は1959年にチェコスロバキア(現在のチェコ共和国)に落下したプリブラム隕石でした。 [83]この場合、流星を撮影するために使用された2台のカメラが火の玉の画像をキャプチャしました。これらの画像は、地面の石の位置を特定するためと、さらに重要なことに、回収された隕石の正確な軌道を初めて計算するための両方に使用されました。

プリブラムの落下に続いて、他の国々は落下する隕石を研究することを目的とした自動観測プログラムを確立しました。[84]これらの1つは、米国中西部で1963年から1975年にかけてスミソニアン天体物理観測所によって運営されていたプレーリー隕石ネットワークでした。 。[85]カナダの別のプログラムである隕石観測および回復プロジェクトは1971年から1985年まで実行された。それも1977年に単一の隕石「イニスフリー」を回復した。[86]最後に、プリブラムを回収した元のチェコのプログラムの子孫である欧州火球連絡網による観測は、2002年にノイシュワンシュタイン隕石の発見と軌道計算につながりました。 [87]

1972年8月10日、1972年の昼間火の玉として知られるようになった隕石が、ロッキー山脈を越えて米国南西部からカナダに北上する際に、多くの人々が目撃しました。ワイオミング州グランドティトン国立公園の観光客が8ミリのカラームービーカメラで撮影しました。[88]サイズの範囲では、オブジェクトはおおよそ車と家の間にあり、広島サイズの爆発でその寿命を終えることができたかもしれませんが、爆発はありませんでした。軌道の分析は、それが地面から58 km(36マイル)よりはるかに低くなることは決してなく、結論は、それが地球の大気を約100秒間かすめ、次に大気から飛び出してその軌道に戻ったということでした。太陽。

多くの衝突イベントは、地上の誰にも見られずに発生します。1975年から1992年の間に、アメリカのミサイル早期警戒衛星は上層大気で136回の大爆発を起こしました。[89] 2002年11月21日、ジャーナルNatureの版で、ウェスタンオンタリオ大学のPeter Brownは、過去8年間の米国の早期警告衛星記録の研究について報告しました。彼は、その期間に1〜10 m(3〜33フィート)の流星によって引き起こされた300回の閃光を特定し、Tunguskaサイズのイベントの発生率を400年に1回と推定しました。[90] ユージン・シューメーカーは、このような規模のイベントは約300年に1回発生すると推定しましたが、最近の分析では、彼が桁違いに過大評価している可能性があることが示唆されています。

2000年1月18日の暗い朝の時間に、火の玉がユーコン準州のホワイトホース市の高度約26 km(16マイル)で爆発し、昼のように夜を照らしました。火の玉を生成した隕石は、直径約4.6 m(15フィート)、重さ180トンと推定されました。この爆発は、ブリティッシュコロンビア州アトリンの住民からのいくつかの目撃者の報告とともに、サイエンスチャンネルシリーズのキラー小惑星でも取り上げられました。

21世紀の影響

2006年6月7日、ノルウェーのトロムス県のノルドレイサ市でReisadalenを襲う隕石が観測されました。最初の目撃者の報告によると、結果として生じた火の玉は広島の核爆発と同等でしたが、科学的分析では、爆風の力は広島の収量の約3パーセントに相当する100から500トンのTNTに相当します。[91]

2007年9月15日、ペルー南東部のチチカカ湖近くのカランカス村の近くでコンドライト流星が墜落し、水で満たされた穴が残り、周辺地域にガスが噴き出しました。多くの住民は、明らかに衝撃直後の有毒ガスのために病気になりました。

2008年10月7日、 2008 TC 3というラベルの付いた約4メートルの小惑星が、地球に接近し、大気圏を通過してスーダンに衝突したときに20時間追跡されました。大気圏に到達する前に物体が検出されたのはこれが初めてであり、数百個の隕石がヌビアン砂漠から回収されました。[92]

爆発するチェリャビンスク隕石が街を通過するときに左に曲がった道。

2013年2月15日、小惑星は火の玉としてロシア上空の地球の大気圏に入り、09:13 YEKT(03:13 UTC )にウラル山脈地域を通過する間にチェリャビンスク市の上空で爆発しました。[93] [94]物体の曳火は、地上30〜50 km(19〜31マイル)の高度で発生し[ 95]、主に衝撃波によって粉々になった窓ガラスの破損により、約1,500人が負傷した。2つは深刻な状態で報告されました。しかし、死者は出ませんでした。[96]当初、この地域の6つの都市にある約3,000の建物が、爆発の衝撃波によって損傷を受けたと報告されました。この数字は、その後数週間で7,200を超えました。[97] [98]チェリャビンスク隕石は、3000万ドル以上の被害をもたらしたと推定された。[99] [100] 1908年のツングースカ事件以来、地球に遭遇した記録された最大の物体です。[101] [102]隕石の初期直径は17〜20メートル、質量は約10,000トンと推定されています。2013年10月16日、Victor Grokhovskyが率いるウラル連邦大学のチームが、市の西約80kmにあるロシアのチェバルクリ湖の底から隕石の大きな破片を回収しました。[103]

2014年1月1日、3メートル(10フィート)の小惑星である2014 AAがレモン山サーベイによって発見され、次の1時間にわたって観測され、すぐに地球との衝突コースにあることが判明しました。正確な場所は不確かで、パナマ、中央大西洋、ガンビア、エチオピアの間の線に制限されていました。予想されるおおよその時間(1月2日3:06 UTC)頃、大西洋の真ん中で、超低周波音のバーストが衝突範囲の中央付近で検出されました。[104] [105]これは、2008年のTC3の後、地球に衝突する前に自然物が識別されたのは2回目です。

ほぼ2年後の10月3日、WT1190Fは、地球周回軌道上で地球を周回していることが検出され、地球周回軌道内から月の軌道のほぼ2倍になりました。11月13日、月によって地球との衝突コースに摂動されたと推定されました。1か月以上の観測と、2009年にさかのぼる予備観測により、天然の小惑星よりもはるかに密度が低いことがわかりました。おそらく、それが正体不明の人工衛星であったことを示唆している。予想通り、スリランカに転落した6:18 UTC(11:48現地時間)。この地域の空はどんよりと曇っていたので、空中観測チームだけが雲の上に落ちる空をうまく観測することができました。これは現在、1998年のルナプロスペクターミッションの名残であると考えられており、これまで知られていなかった自然または人工の物体が衝突前に特定されたのは3回目です。

2018年1月22日、オブジェクトA106fgFが小惑星地球衝突最終警報システム(ATLAS)によって発見され、その日遅くに地球に影響を与える可能性が低いと特定されました。[106]それは非常に薄暗く、接近の数時間前にしか識別されなかったので、39分間をカバーする最初の4回の観測しかオブジェクトに対して行われなかった。地球に影響を与えたかどうかは不明ですが、赤外線または超低周波音で火球が検出されなかったため、火球は非常に小さく、潜在的な影響範囲の東端近く、つまり西太平洋にある可能性があります。 。

2018年6月2日、レモン山サーベイは2018 LA(ZLAF9B2)を検出しました。これは、2〜5メートルの小さな小惑星であり、さらに観測を行うと、85%の確率で地球に影響を与えることがわかりました。衝撃の直後に、ボツワナからの火の玉の報告がアメリカ流星機構に到着しました。 ATLASでさらに観測を行うと、観測アークが1時間から4時間に延長され、小惑星の軌道が実際に南アフリカの地球に影響を与えていることが確認され、火の玉のレポートでループが完全に閉じられ、これが地球に影響を与えることが確認された3番目の自然物体になりました。2008 TC3以降の陸上で[107] [108] [109]

2019年3月8日、NASAは、カムチャツカ半島の東海岸沖の現地時間11:48に2018年12月18日に発生した大規模なエアバーストの検出を発表しましたカムチャツカ半球体の質量は約1600トン、密度にもよりますが直径は9〜14メートル推定されており、チェリャビンスク隕石とツングースカ事件に続いて、1900年以来地球に衝突する小惑星としては3番目に大きい小惑星です。火の玉は、地球の表面から25.6 km(15.9マイル)上空で爆発しました。

約4mの小惑星である2019MOは、2019年6月にプエルトリコ近くのカリブ海に衝突する数時間前にATLASによって検出されました[ 2 ]

小惑星衝突予測
衝突の30日前の2018LA地球の軌道と位置。この図は、軌道データを使用して影響を事前に予測する方法を示しています。この特定の例では、小惑星の軌道は衝撃の数時間前までわからなかったことに注意してください。ダイアグラムは、説明のために後で作成されました。

20世紀後半から21世紀初頭にかけて、科学者は地球近傍天体を検出し、小惑星が地球に衝突する日時と、それらが衝突する場所を予測するための対策を講じました。国際天文学連合 小惑星センター(MPC)は、小惑星の軌道に関する情報を提供する世界的な情報センターです。NASAセントリーシステムは、既知の小惑星のMPCカタログを継続的にスキャンし、将来の影響の可能性について軌道を分析します。[110]現在、予測されているものはありません(現在リストされている単一の最も高い確率の影響は、約7mの小惑星2010RF 12、これは2095年9月に地球を通過する予定であり、影響を与える可能性はわずか5%と予測されています)。[111]

現在、予測は主に、影響を受ける数年前の小惑星のカタログ化に基づいています。これは、長距離から簡単に見られるため、より大きな小惑星(直径> 1 km )に適しています。それらの95%以上はすでに既知であり、それらの軌道は測定されているため、地球への最終進入に入るずっと前に、将来の影響を予測することができます。小さい天体は、非常に接近している場合を除いて、暗すぎて観測できません。そのため、ほとんどの天体は、最終的な接近前に観測できません。ファイナルアプローチで小惑星を検出するための現在のメカニズムは、 ATLASなどの広視野地上望遠鏡に依存していますシステム。しかし、現在の望遠鏡は地球の一部しかカバーしておらず、さらに重要なことに、惑星の昼側で小惑星を検出することはできません。そのため、地球に一般的に影響を与える小さな小惑星は、数時間の間に検出されて見えることがほとんどありません。 。[112] これまでのところ、無害な直径2-5mの小惑星からの4つの衝突イベントのみがうまく予測されており、数時間前に検出されています。

地上望遠鏡は、太陽から離れた惑星の夜側に接近する物体のみを検出できます。影響の約半分は、惑星の昼側で発生します。

現在の対応状況

2018年4月、B612財団は、「[壊滅的な小惑星に]襲われることは100%確実ですが、いつになるかは100%確実ではありません」と報告しました。[6]また、2018年、物理学者の スティーブンホーキングは、彼の最後の著書「大きな質問への簡単な回答」で、小惑星の衝突が地球にとって最大の脅威であると考えました。[7] [8] [9] 2018年6月、米国国立科学技術評議会は、アメリカが小惑星衝突イベントの準備ができていないことを警告し、 地球近傍天体準備戦略行動計画を作成して発表しました。より良い準備をするために。[10] [11] [12] [13] [14] 2013年の米国議会での専門家の証言によると、 NASAは、小惑星を迎撃する任務を開始するために少なくとも5年間の準備を必要とします。[15] 好ましい方法は、小惑星を破壊するのではなく、そらすことです。[113] [114] [115]

太陽系の他の場所

大規模な過去の衝突イベントの証拠

かぐやデータに基づく南極エイトケン盆地の地形図は、約43億年前の月への大規模な衝突イベントの証拠を提供します

衝突クレーターは、惑星間地球への影響の可能性を含め、太陽系の他の惑星への過去の影響の証拠を提供します。放射性炭素年代測定がない場合、これらの衝突イベントのタイミングを推定するために他の参照ポイントが使用されます。火星は、惑星間衝突の可能性のいくつかの重要な証拠を提供します。火星の北極盆地は、38〜39億年前の火星の表面への惑星サイズの影響の証拠であると推測されていますが、ユートピア平原は確認された最大の影響であり、ヘラス平原は太陽系。月は、南極エイトケン盆地が最大であり、大規模な影響の同様の証拠を提供します。水星カロリス盆地は、大規模な衝突イベントによって形成されたクレーターのもう1つの例です。ベスタのレアシルビアは、サイズに対する衝撃の比率に基づいて、惑星の質量の物体を激しく変形させることができる衝撃によって形成されたクレーターの例です。イアペトゥスのエンゲリエとゲリン、レアのママルディ、テティスオデュッセウスミマスのハーシェルなど、土星の衛星に衝突するクレーターは、重要な表面の特徴を形成します天王星の異常なスピンを説明するために2018年に開発されたモデルこれは地球の2倍の大きさの巨大な物体との斜めの衝突によって引き起こされたという長年の理論を支持します。[116]

観察されたイベント

木星

コメットシューメーカー-木星のレヴィ9の傷跡(木星の手足の近くの暗い領域)

木星は太陽系で最も巨大な惑星であり、その大きな質量のために重力の影響の広大な球体を持っているため、小惑星の捕獲が好ましい条件下で行われる可能性のある宇宙の領域です。[117]

木星は、特定の周波数で太陽の周りの軌道にある彗星を捕獲することができます。一般に、これらの彗星は、非常に楕円形で太陽の重力によって摂動できるような不安定な軌道をたどって、惑星の周りをいくつかの回転で移動します。それらのいくつかは最終的に太陽周回軌道を回復しますが、他のものは惑星または、よりまれに、その衛星に衝突します。[118] [119]

質量係数に加えて、内太陽系に比較的近いため、木星はそこでの小天体の分布に影響を与えることができます。長い間、これらの特性により、ガス巨人はシステムから追い出されるか、その近くのほとんどのさまよう物体を引き付け、その結果、地球にとって潜在的に危険な物体の数の減少を決定すると考えられていました。その後の動的研究は、実際には状況がより複雑であることを示しています。実際、木星の存在はオールトの雲から来る物体の地球への衝突の頻度を減らす傾向があります[ 120]。小惑星[121]と短周期彗星の。[122]

このため、木星は太陽系の惑星であり、衝撃の頻度が最も高いことを特徴としています。これは、太陽系の「掃除機」または「宇宙掃除機」としての評判を正当化するものです。[123] 2009年の研究では、直径0.5〜1 kmの物体に対して、50〜350年に1回の衝撃頻度が示唆されています。小さいオブジェクトでの衝撃はより頻繁に発生します。別の研究では、直径0.3 km(0.19 mi)の彗星が約500年に1回惑星に衝突し、直径1.6 km(0.99 mi)の彗星が6、000年に1回だけ衝突すると推定されています。[124]

1994年7月、シューメーカー・レヴィ9彗星は、壊れて木星と衝突した彗星であり、太陽系の物体の地球外衝突の最初の直接観測を提供しました。 [125]このイベントは「目覚めの呼びかけ」として機能し、天文学者はリンカーン地球近傍小惑星研究(LINEAR)、地球近傍小惑星追跡(NEAT)、ローウェル天文台地球近傍天体探索( LONEOS)および小惑星の発見率を劇的に増加させた他のいくつか。

2009年の衝突イベントは、7月19日、アマチュア天文学者の アンソニーウェスレイによって、木星の南半球で地球と同じ大きさの新しい黒い斑点が発見されたときに発生しました熱赤外線分析はそれが暖かく、分光法がアンモニアを検出したことを示した。JPLの科学者たちは、木星に別の衝突イベントがあったことを確認しました。おそらく、小さな未発見の彗星やその他の氷のような物体が関係していると思われます。[126] [127] [128]インパクターは、直径が約200〜500メートルであると推定されています。

その後、2010年、2012年、2016年、2017年にアマチュア天文学者によって小さな影響が観察されました。2020年 にJunoによって1つの影響が観察されました。

その他の影響

ハッブル広視野カメラ3は、小惑星P / 2010 A2からの破片のゆっくりとした進化をはっきりと示しています。これは、より小さな小惑星との衝突によるものと考えられます。

1998年には、2つの彗星が連続して太陽に向かって急降下しているのが観測されました。これらの最初は6月1日で、2番目は翌日でした。このビデオとそれに続く太陽ガスの劇的な放出(衝撃とは無関係)は、NASA [129]のウェブサイトで見つけることができます。これらの彗星は両方とも、太陽の表面に接触する前に蒸発しました。NASAジェット推進研究所の科学者ZdeněkSekaninaの理論によると、実際に太陽と接触した最新の影響力は、1979年8月30日の「スーパーコメット」ハワード-クーメン-ミシェルでした。 [130] [自費出版の情報源?]サングレーザーも参照してください。)

2010年の1月から5月にかけて、ハッブル広視野カメラ3 [131]は、小惑星P / 2010A2小惑星との衝突の余波に起因する異常なX字型の画像を撮影しました

2012年3月27日頃、証拠に基づいて、火星への影響の兆候がありました。マーズリコネッサンスオービターからの画像は、火星にこれまでに観測された最大の影響の説得力のある証拠を、48.5 x43.5メートルの最大のクレーターの形で提供します。長さ3〜5メートルのインパクターが原因と推定されています。[132]

2013年3月19日、地球から見えるに衝撃が発生し、巨礫サイズの30cmの流星物質が90,000km / h(25 km / s; 56,000 mph)で月面に衝突し、20メートルになりました。クレーター。[133] [134] NASAは、2005年以来、月の影響を積極的に監視しており[135] 、数百の候補イベントを追跡しています。[136] [137]

太陽系外惑星への影響

小惑星の衝突により、星NGC 2547 -ID8(芸術家の概念)の近くに惑星が建設されました。

銀河間の衝突、または銀河の合体は、ハッブルやスピッツァーなどの宇宙望遠鏡によって直接観測されています。しかし、天体衝突を含む惑星系での衝突は、長い間推測されてきましたが、直接観測され始めたのはごく最近のことです。

2013年に、小惑星間の衝撃がスピッツァーによって星NGC 2547 ID 8の周りで検出され、地上観測によって確認されました。コンピューターモデリングは、その影響が、地球のような地球型惑星の形成につながったと考えられている出来事と同様の大きな小惑星または原始惑星に関係していることを示唆しています。[5]

大衆文化

サイエンスフィクション小説

数多くのSFストーリーや小説が、衝突イベントを中心にしています。最初で最も人気のあるものの1つは、1877年に出版されたジュールヴェルヌによる彗星飛行(フランス語Hector Servadac)であり、 HGウェルズは1897年の短編小説「TheStar」でそのようなイベントについて書いていますより現代では、おそらく最も売れたのは、ラリー・ニーヴンジェリー・パーネルによる小説のルシファーのハンマーでした。アーサーC.クラークの小説「ラマとのランデブー」2077年にイタリア北部で大きな小惑星の衝突で始まり、後にラーマ宇宙船を発見するスペースガードプロジェクトが発生します。1992年、米国での議会の調査により、NASAは「宇宙警備隊の調査」を実施するように指示されました。この小説は、地球に影響を与える小惑星を検索するための名前のインスピレーションとして名付けられました。[138] [より良い情報源が必要]これは、クラークの1993年の小説The Hammer ofGodに影響を与えました。[要出典] ロバートA.ハインラインは彼の小説でガイド付き流星の概念を使用しました月は無慈悲な女王です、月の反乱軍は、地球の抑圧者に対する武器として、岩で満たされた輸送コンテナを使用しています。[要出典]

地球最後の日が1933年のフィリップ・ワイリーの小説で、地球との衝突コースにある2つの惑星を扱っています。小さな惑星は「ニアミス」であり、大きな被害と破壊を引き起こし、その後に大きな惑星からの直撃が続きます。[139]

映画とテレビ

いくつかの災害映画は、実際のまたは脅威にさらされた衝突イベントに焦点を当てています。第一次世界大戦の激動の間にリリースされたデンマークの長編映画「世界の終わり」は、ヨーロッパで火のシャワーと社会不安を引き起こす彗星のニアミスを中心に展開しています。[140]

も参照してください

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外部リンク

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