اصطدام (علم الفلك)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
رسم تخيلي لاصطدام. إن اصطدام كويكب قطره بضعة كيلومترات مع الأرض يُمكن أن يُولد طاقة تعادل ما تطلقه عدة ملايين من القنابل النووية.
كرة نارية تدخل الغلاف الجوي.

الاصطدام هو تصادم نيزك أو كويكب أو مذنب أو جرم سماوي كبير آخر مع الأرض أو أي كوكب غيرها. خلال التاريخ المسجل، تم تسجيل مئات الاصطدامات الصغيرة (أو الانفجارات القادمة من السماء)، مع بعض الحوادث التي تسبب وفيات أو جرحى أو أضرارٍ بالممتلكات أو خسائر أخرى.[1] يُمكن لاصطدام يَضرب وسط البحر أو المحيط أن يُسبب تسونامي، والتي يُمكن أن تسبب دماراً في كلا البحر والأرض قرب السواحل.

آخر اصطدام كبير معروف حدث في كآلي، إستونيا حوالي 700 ق.م. كانت الاصطدامات موضوعاً وعنصراً هاماً للعديد من قصص وأفلام الخيال العلمي عبر التاريخ، وربما ساهمت الاصطدامات الحقيقية المُسجلة عبر التاريخ بتحفيز مثل هذه الأفكار.

نظرة عامة[عدل]

يمكن تعريف الاصطدام على أنه تصادم الأجرام الفلكية التي تسبب تأثيرات قابلة للقياس. يمتلك الاصطدام عواقب مادية، بل ووُجد أنه يحدث بانتظام في النظم الكوكبية، ويتألف غالبًا من الكويكبات أو المذنبات أو النيازك، ويمتلك الاصطدام تأثيرًا ضئيلًا عند حدوثه. ولكن من المحتمل أيضًا حدوث عواقب مادية وبيولوجية كبيرة عندما تصطدم الأجرام الكبيرة على الكواكب الأرضية مثل الأرض، وذلك على الرغم من أن الغلاف الجوي يخفف من التصادم السطحي أثناء مرور هذه الأجرام الكبيرة خلاله.[2]

تُعتبر الفوهات والهياكل الصدمية من الأشكال المهيمنة على العديد من أجرام النظام الشمسي الصلبة، إذ يُعتبر كلًا من تواترها وحجمها أقوى دليلًا تجريبيًا على ذلك.

يبدو أن حوادث الاصطدام قد لعبت دورًا مهمًا في تطوير النظام الشمسي منذ تكوينه، إذ أثرت الاصطدامات الرئيسية التي حصلت عبر التاريخ على شكل الأرض بشكل كبير، بل وساهمت في تكوين نظام الأرض والقمر (فرضية الاصطدام العملاق)، والتاريخ التطوري للحياة، وأصل الماء على الأرض، والعديد من الانقراضات الجماعية (حدث انقراض).[3]

يُعتقد أن انقراض العصر الطباشيري-الثلاثي يعود لحادثة اصطدام فوهة تشيكشولوب الذي حصل منذ حوالي 66 مليون عامًا في فترة ما قبل التاريخ.

أُبلغ عن مئات الاصطدامات الأرضية (والنيازك المتفجرة) على مدار التاريخ المُسجل، مع بعض الأحداث التي تسببت في حصول وفيات أو إصابات أو أضرار في الممتلكات أو غيرها من العواقب ذات التأثير الكبير.[4]

يُعتبر انفجار «تونغوسكا» الذي وقع في سيبيريا في روسيا عام (1908)، أحد أهم الاصطدامات المُسجلة في العصر الحديث، ويُعد نيزك «تشيليابنسك» الذي اصطدم بالأرض في عام (2013) هو الحادث الوحيد المُسجل في العصور الحديثة، والذي أسفر عن وقوع العديد من الإصابات بصفته أكبر جرم مُسجل اصطدم بالأرض منذ حدث «تونغوسكا»، باستثناء اصطدام «تشينغ يانغ» الذي حصل عام (1490) في الصين.

قدم اصطدام «شوميكار-ليفي 9» أول رصد مباشر لتصادم أجرام النظام الشمسي خارج الكرة الأرضية، حيث انفصل المذنب واصطدم بكوكب المشتري في يوليو عام 1994. ولوحظ اصطدامًا آخرًا خارج المجموعة الشمسية في عام 2013، حيث اكتُشف تصادم هائل حول النجم ID8)) الموجود في المجموعة النجمية (NGC 2547) بواسطة مقراب سببيتزر الفضائي التابع لوكالة ناسا، والذي أكدته عمليات الرصد الأرضية.[5]

ذكرت مؤسسة (B612) في تقرير نشرته في أبريل عام 2018 «أن كوكب الأرض سيُضرب بشكل مؤكد 100 % بواسطة كويكب مدمر، لكننا لسنا متأكدين 100 % متى سيحدث ذلك»،[6][7] بل واعتبر الفيزيائي ستيفن هوكينج في كتابه الأخير «إجابات مختصرة لأسئلة كبيرة» الذي نُشر عام 2018 «أن تصادم الكويكب بكوكب الأرض هو أكبر تهديد لها».[8][9][10]

حذر المجلس الوطني الأمريكي للعلوم والتكنولوجيا في يونيو عام 2018، من أن أمريكا غير مهيأة لحدث تصادم الكويكب بالأرض، بل وقد طورت وأصدرت «خطة عمل استراتيجية وطنية للتهيؤ لاصطدام الأجرام القريبة من الأرض» من أجل الاستعداد بشكل أفضل في حال حدوث اصطدام.[11][12][13][14][15]

سوف تحتاج ناسا إلى خمس سنوات على الأقل من التحضير قبل بدء مهمة التصدي للكويكب، وذلك وفقًا لشهادة خبراء الكونغرس الأمريكي التي صدرت في عام 2013.[16]

الأحجام ومعدل الحوادث[عدل]

كثيراً ما تتصادم الأجسام الصغيرة مع الأرض. هناك علاقة عكسية بين حجم الجسم ومعدل اصطدام الأجسام من حجمه بالأرض. فمثلاً، يَضرب كويكب بقطر كيلومتر واحدٍ الأرض كل 500,000 عام بالمتوسط.[17] أما الاصطدامات الكبيرة - مع أجسام بقطر 5 كيلومترات - فتحدث تقريباً مرة كل 10 ملايين عام. آخر اصطدام معروف لجسم بقطر 10 كيلومترات أو أكثر كان عند انقراض العصر الطباشيري-الثلاثي قبل 65 مليون عام.

الكويكبات التي تملك قطراً يَتراوح من 5 إلى 10 أمتار تدخل غلاف الأرض الجوي مرة في العام تقريباً، وتطلق طاقة تعادل قنبلة هيروشيما، وهذا ما يُساوي 15 كيلوطن تقريباً من المتفجرات. لكن هذه الأجسام تنفجر عادة في الغلاف الجوي العلوي، ومعظم أو كل المواد الصلبة تتبخر.[18] الأجسام التي تملك قطراً أعلى من 50 متراً تضرب الأرض مرة كل ألف سنة تقريباً، وتولد انفجارات تشبه الانفجار المعروف الذي حدث فوق تونغاسكا عام 1908.[19]

الأجسام التي تملك قطراً أقل من 10 أمتار تسمى النيازك (أو الأحجار النيزكية إذا ما اصطدمت بالأرض). يُقدر عدد الأحجار النيزكية التي تصل إلى سطح الأرض بـ500 كل عام، لكن في العادة 5 أو 6 منها فقط تسترجع ويَتعرف عليها العلماء.

الاصطدامات والكرة الأرضية[عدل]

أثرت الاصطدامات الرئيسية التي حصلت عبر التاريخ على شكل الأرض بشكل كبير، بل وساهمت في تكوين نظام الأرض والقمر (فرضية الاصطدام العملاق)، والتاريخ التطوري للحياة، وأصل الماء على الأرض، والعديد من الانقراضات الجماعية (حدث انقراض).

نتجت الهياكل الصدمية عن أحداث اصطدامات الأجرام الصلبة، والتي تقدم الدليل الأقوى على أحداث ما قبل التاريخ، نظرًا لكونها تُشكل غالبية أنواع هذه الأجرام. تشمل الاصطدامات الجديرة بالملاحظة كلًا من القصف الشديد المتأخر، الذي حدث في وقت مبكر من تاريخ نظام الأرض-قمر، واصطدام تشيكشولوب، الذي حصل قبل 66 ميلون عامًا، والذي يُعتقد أنه سبب انقراض العصر الطباشيري-الثلاثي.

التردد والمخاطر[عدل]

تصطدم الأجرام الصغيرة بالأرض كثيرًا، إذ يوجد علاقة عكسية بين حجم الجرم ومعدل تكرار الاصطدامات. يُظهر سجل حوادث اصطدام الفوهات القمرية تناقصًا في معدل الاصطدامات بشكل متناسب مع قطر مكعب الفوهة الناتجة تقريبًا، والذي يتناسب بدوره مع متوسط قطر الجرم المرتطم. تضرب الكويكبات التي يبلغ قطرها كيلو مترًا واحدًا (0.62 ميلًا) الأرض كل 500 ألف عامًا بشكل وسطي، وتحدث التصادمات الكبيرة -مع أجرام يبلغ قطرها 5 كيلو مترًا (3 ميلًا) - مرة واحدة كل عشرين مليون عامًا تقريبًا. حدث آخر تصادم ملحوظ لجرم يبلغ قطره 10 كيلو مترًا (6 ميلًا) أو أكثر، في حدث انقراض العصر الطباشيري-الثلاثي قبل 66 مليون عامًا.[20][21][22][23]

تتناسب الطاقة المنبعثة عن الصدم مع قطر وكثافة وسرعة وزاوية الجرم، ولا يمكن عمومًا تقدير قطر معظم الكويكبات القريبة من الأرض والتي لم تُدرس بواسطة الرادار أو باستخدام الأشعة تحت الحمراء. تُفترض قيمة كثافة الجرم بشكل عام، نظرًا لأنه تُقدر أيضًا قيمة كلًا من كتلة وقطر الجرم. يبلغ الحد الأدنى لسرعة تصادم الأجرام تبعًا لسرعة إفلات الأرض، نحو 11 كيلو مترًا / ثانية، وسرعة الاصطدام الكويكبي مع الأرض نحو 17 كيلو مترًا / ثانية، وتبلغ زاوية الاصطدام الأرجح نحو 45 درجة.

يحدد كلًا من ظروف الاصطدام مثل حجم الكويكب وسرعته، وأيضًا كثافة وزاوية الاصطدام، الطاقة الحركية المنبعثة عن الاصطدام، إذ يزيد حجم الضرر الحاصل على الأرض بالتناسب مع كمية الطاقة المُنبعثة نتيجة الاصطدام، وذلك تبعًا للآثار البيئية الناجمة عن هذا الاصطدام. يُمكن أن تظهر هذه الآثار على شكل موجات صادمة، أو إشعاع حراري، أو على شكل فوهات مع الزلازل التي قد تنتج عن التصادم، وأحيانًا تسونامي إذا ضُربت المسطحات المائية. تُعتبر المُجتمعات البشرية عُرضةً لهذه الآثار البيئية، وذلك إذا كانوا يعيشون داخل المنطقة المتضررة. بل ويمكن أن تحدث موجات المد البحيري الضخمة الناتجة عن الزلازل أو نواتج الحطام الكبيرة الحجم التي تتشكل خلال دقائق بعد الاصطدام، على بعد آلاف الكيلومترات من منطقة الاصطدام.[24]

الانفجارات الهوائية[عدل]

تدخل الكويكبات الصخرية التي يبلغ قطرها 4 أمتار (13 قدمًا) الغلاف الجوي الأرضي مرة واحدة سنويًا تقريبًا، وتدخل الكويكبات التي يبلغ قطرها 7 أمتار الغلاف الجوي الأرضي مرة كل 5 سنوات قريبًا، بل وتنشر نفس قيمة الطاقة الحركية التي تسقطها قنبلة هيروشيما الذرية (نحو 16 كيلو طنًا من مادة تي إن تي)، ولكن يُخفف الانفجار الهوائي إلى نحو 5 كيلو طنًا فقط. تنفجر الأجرام عادةً في طبقة الغلاف الجوي العلوي، وتتبخر معظم أو كل المواد الصلبة. ومع ذلك، فإن الكويكبات التي يبلغ قطرها 20 مترًا (66 قدمًا)، والتي تضرب الأرض مرتين تقريبًا كل قرن، تنتج مزيدًا من الانفجارات الهوائية القوية.[25][22]

قُدّر قطر فوهة نيزك تشيكشولوب الذي ضرب الأرض عام 2013، بنحو 20 مترًا مع انفجار جوي بلغ حجمه نحو 500 كيلو طنًا، وقد كان الانفجار أكبر بمقدار 30 مرة من انفجار هيروشيما. قد تؤثر الأجرام الأكبر حجمًا على الأرض الصلبة وتُحدث حفرةً فيها.

انظر أيضًا[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ Lewis, John S. (1996), Rain of Iron and Ice, Helix Books (Addison-Wesley), صفحات 236, ISBN 0-201-48950-3, مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  2. ^ Rumpf, Clemens M.; Lewis, Hugh G.; Atkinson, Peter M. (2017-04-19). "Asteroid impact effects and their immediate hazards for human populations". Geophysical Research Letters (باللغة الإنجليزية). 44 (8): 3433–3440. arXiv:1703.07592. Bibcode:2017GeoRL..44.3433R. doi:10.1002/2017gl073191. ISSN 0094-8276. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. ^ Becker, Luann (2002). "Repeated Blows". Scientific American. 286 (3): 76–83. Bibcode:2002SciAm.286c..76B. doi:10.1038/scientificamerican0302-76. PMID 11857903. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. ^ Lewis, John S. (1996), Rain of Iron and Ice, Helix Books (Addison-Wesley), صفحة 236, ISBN 978-0-201-48950-7, مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  5. ^ Smash! Aftermath of Colossal Impact Spotted Around Sunlike Star نسخة محفوظة 25 سبتمبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  6. ^ Harper, Paul (28 April 2018). "Earth will be hit by asteroid with 100% CERTAINTY – space experts warn – EXPERTS have warned it is "100pc certain" Earth will be devastated by an asteroid as millions are hurling towards the planet undetected". Daily Star. مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  7. ^ Homer, Aaron (28 April 2018). "Earth Will Be Hit By An Asteroid With 100 Percent Certainty, Says Space-Watching Group B612 – The group of scientists and former astronauts is devoted to defending the planet from a space apocalypse". Inquisitr. مؤرشف من الأصل في 27 مارس 2019. اطلع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  8. ^ Stanley-Becker, Isaac (15 October 2018). "Stephen Hawking feared race of 'superhumans' able to manipulate their own DNA". واشنطن بوست. مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2019. اطلع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  9. ^ Haldevang, Max de (14 October 2018). "Stephen Hawking left us bold predictions on AI, superhumans, and aliens". Quartz. مؤرشف من الأصل في 8 يونيو 2019. اطلع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  10. ^ Bogdan, Dennis (18 June 2018). "Comment - Better Way To Avoid Devastating Asteroids Needed?". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 12 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 26 نوفمبر 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  11. ^ Staff (21 June 2018). "National Near-Earth Object Preparedness Strategy Action Plan" (PDF). البيت الأبيض. مؤرشف من الأصل (PDF) في 17 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 22 يونيو 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  12. ^ Mandelbaum, Ryan F. (21 June 2018). "America Isn't Ready to Handle a Catastrophic Asteroid Impact, New Report Warns". Gizmodo. مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 22 يونيو 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. ^ Myhrvold, Nathan (22 May 2018). "An empirical examination of WISE/NEOWISE asteroid analysis and results". Icarus. 314: 64–97. Bibcode:2018Icar..314...64M. doi:10.1016/j.icarus.2018.05.004. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  14. ^ Chang, Kenneth (14 June 2018). "Asteroids and Adversaries: Challenging What NASA Knows About Space Rocks - Two years ago, NASA dismissed and mocked an amateur's criticisms of its asteroids database. Now Nathan Myhrvold is back, and his papers have passed peer review". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 12 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 22 يونيو 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  15. ^ Chang, Kenneth (14 June 2018). "Asteroids and Adversaries: Challenging What NASA Knows About Space Rocks - Relevant Comments". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 12 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 22 يونيو 2018. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  16. ^ U.S.Congress (Spring 2013). "Threats From Space: a Review of U.S. Government Efforts to Track and mitigate Asteroids and Meteors (Part I and Part II) – Hearing Before the Committee on Science, Space, and Technology House of Representatives One Hundred Thirteenth Congress First Session" (PDF). الكونغرس الأمريكي (Hearings held 19 March 2013 and 10 April 2013). p. 147. Retrieved 3 May 2014. "نسخة مؤرشفة" (PDF). Archived from the original on 18 يونيو 2018. اطلع عليه بتاريخ 8 يناير 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: BOT: original-url status unknown (link)
  17. ^ Bostrom, Nick (2002), "Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards", Journal of Evolution and Technology, 9, مؤرشف من الأصل في 15 نوفمبر 2019 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  18. ^ Clark R. Chapman & David Morrison (January 6, 1994), "Impacts on the Earth by asteroids and comets: assessing the hazard", Nature, 367, صفحات 33–40, doi:10.1038/367033a0, مؤرشف من الأصل في 28 مايو 2019, اطلع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2007 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  19. ^ Richard Monastersky (March 1, 1997), The Call of Catastrophes, Science News Online, مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2013, اطلع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2007 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  20. ^ Crater Analysis Techniques Working Group; Arvidson, R. E.; Boyce, J.; Chapman, C.; Cintala, M.; Fulchignoni, M.; Moore, H.; Neukum, G.; Schultz, P.; Soderblom, L.; Strom, R.; Woronow, A.; Young, R. (1979), "Standard Techniques for Presentation and Analysis of Crater Size-Frequency Data", Icarus, 37, صفحات 467–474, Bibcode:1979Icar...37..467C, doi:10.1016/0019-1035(79)90009-5, hdl:2060/19780014063, مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2020 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  21. ^ Bostrom, Nick (March 2002), "Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards", Journal of Evolution and Technology, 9, مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2019 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  22. أ ب Robert Marcus; H. Jay Melosh; Gareth Collins (2010). "Earth Impact Effects Program". Imperial College London / Purdue University. Retrieved 2013-02-04. (solution using 2600kg/m^3, 17km/s, 45 degrees) نسخة محفوظة 4 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
  23. ^ Robert Sanders (February 7, 2013). "New evidence comet or asteroid impact was last straw for dinosaurs". UC Berkeley News Center. Retrieved 2013-02-11. نسخة محفوظة 27 أبريل 2015 على موقع واي باك مشين.
  24. ^ A seismically induced onshore surge deposit at the KPg boundary, North Dakota - Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) - Robert DePalma et al., published ahead of print 1 April 2019. (PDF direct link, Supplementary published information) نسخة محفوظة 22 أبريل 2019 على موقع واي باك مشين.
  25. ^ Clark R. Chapman & David Morrison; Morrison (January 6, 1994), "Impacts on the Earth by asteroids and comets: assessing the hazard", Nature, 367, صفحات 33–40, Bibcode:1994Natur.367...33C, doi:10.1038/367033a0 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)