Астероид Апофис: правда ли, что упадет на Землю в 2029 году
Астероид Судного дня, убийца Земли, Бог Хаоса — как Апофис только не называли. Его открыли в 2004 году, и тогда он вызвал панику не только в обществе, но и среди ученых. Последние сразу внесли его в список потенциально опасных небесных тел, считая, что он столкнется с Землей в ближайшем будущем. Объясняем, насколько этот астероид опасен для человечества, можно ли его увидеть в 2029 году и что произойдет, если он упадет на нашу планету.
Астероид Апофис ближе всего подлетит к Земле в апреле 2029 года: нашу планету от него будут отделять 31600 километров — вроде и много, но по космическим меркам — достаточно «тесно». Это ниже геостационарной орбиты, на которой расположено около 565 спутников. Для сравнения, Луна находится в 12 раз дальше. Хотя ученые говорят, что астероид не представляет большой опасности для Земли, они продолжают наблюдать за небесным телом, каждый раз корректируя вероятность столкновения.
Что такое Апофис
Апофис (официальный номер 99942) — это околоземный астероид из группы атонов, открытый 19 июня 2004 года. Его обнаружили американские астрономы Рой Такер, Дэвид Толен и Фабрицио Бернарди из обсерватории Китт-Пик в Аризоне. Астероид состоит в основном из силикатных пород и металлов, поэтому относится к S‑классу. По очертаниям он похож на арахис или яйцо, потому что недостаточно крупный, чтобы под воздействием собственной гравитации принять округлую форму.
Есть вероятность, что он относится к так называемым «кучам щебня» — это астероиды, которые состоят не из одного монолитного куска пород, а из отдельных камней и пыли, которые держатся вместе благодаря силам притяжения.
Ранее Апофис относили к потенциально опасным объектам. В первые месяцы после открытия расчеты его траектории показали 2,7% вероятность столкновения с Землей в апреле 2029 года, что вызвало волну публикаций о «камне смерти» в СМИ по всему миру. Ему присвоили четыре балла по Туринской шкале — впервые за всю историю наблюдений астрономическому объекту дали такую оценку. Несколько лет он держал человечество в страхе.
Последующие наблюдения позволили уточнить его орбиту, и теперь эксперты уверены: в 2029, 2036 и 2068 годах угрозы нет. Апофис не врежется в Землю как минимум в ближайшую сотню лет.
Астероид назван в честь Апопа (греч. «Апофис») — огромного змея из египетской мифологии, который каждую ночь пытался проглотить солнечного бога Ра. Название предложили сами первооткрыватели, вдохновившись одноименным антагонистом из сериала «Звездные врата: Первый отряд» и древними легендами; в 2005 году оно было официально утверждено Международным астрономическим союзом.
Апофис обращается вокруг Солнца за 324 дня, что немного меньше земного года. До сближения с Землей 2029 года он принадлежит к атонам — это группа околоземных астероидов, чьи орбиты пересекают земную орбиту с внутренней стороны. Орбита Апофиса короче земной.
Однако после близкого к нашей планете пролета гравитация Земли «растянет» орбиту астероида. Его период обращения станет ≈1,2 года, а объект перейдет в группу аполлонов. Их орбиты пересекают земную с внешней стороны. Ученые воодушевлены этим: им выпадет редкий шанс изучить, как мощное гравитационное поле меняет траекторию и вращение небесного тела.
Ниже приведена иллюстрация, показывающая траекторию Апофиса относительно орбиты спутников и Международной космической станции во время сближения в апреле 2029 года. Желтая дуга — путь астероида; голубые точки — искусственные спутники Земли. Видео взято из архива NASA/JPL.
Скорость Апофиса
Орбитальная скорость Апофиса вокруг Солнца — около 30,7 км/с. Это средняя скорость, с которой он движется по своей орбите на расстоянии от 0,75 до 1,1 астрономической единицы. При сближении с Землей ситуация иная: скорость астероида относительно нашей планеты постепенно увеличивается благодаря ее гравитационному притяжению. Расчеты показывают, что во время минимального расстояния 13 апреля 2029 года Апофис подлетит к Земле со скоростью примерно 6 км/с и разгонится до 7,4 км/с в перигее. После прохождения перигея объект снова замедлится и покинет окрестности Земли.
Размер Апофиса и другие характеристики
Апофис — довольно крупный околоземный объект, хотя до убийцы целой планеты ему далеко. Чиксулубский метеорит, из-за которого вымерли динозавры, имел диаметр 10 км. По сравнению с ним астероид-атон — крошка. Наблюдения оптических телескопов и радары комплекса DSN позволили уточнить размеры и массу Апофиса:
Диаметр (средний): около 340 м, самая длинная ось — до 450 м, поэтому астероид по форме напоминает арахис.
Масса: оценки колеблются от 20 млн тонн (Европейское космическое агентство) до 60 млн тонн (такая цифра указывается в некоторых англоязычных источниках).
Состав: Апофис относится к S‑классу (силикатный). Он состоит из камня и металла. Его плотность приблизительно 3 г/см³, что напоминает обычные земные породы.
Форма: астероид похож на арахис или яйцо; радарные измерения показали два больших «дольчатых» образования, что характерно для крупных астероидов.
Вращение: Апофис совершает один оборот вокруг собственной оси за 31 час и одновременно покачивается (нераспределенная ось вращения) с периодом 11 суток.
Эти характеристики делают Апофис привлекательным объектом для исследования: ученые хотят понять, как такие астероиды формируются, изменяются под действием гравитации и солнечного излучения, а также сравнить их с собратом Бенну, к которому летал аппарат OSIRIS‑REx.
Столкнется ли Апофис с Землей
Главный вопрос, волнующий публику, — насколько велика вероятность столкновения Апофиса с Землей? Первые расчеты 2004 года, основанные на ограниченном наборе наблюдений, предполагали около 2,7 % вероятности, что астероид врежется в планету 13 апреля 2029 года. Однако дополнительные измерения оптических телескопов и радары, в частности комплекса Голдстоун и радиотелескопа Грин‑Бэнк, позволили значительно уточнить орбиту. В результате NASA исключило столкновение в 2029 году и убрало Апофис из таблицы потенциальных угроз Sentry.
Последующие наблюдения подтвердили отсутствие риска и в более далекие даты. Опасения относительно 2036 года были сняты в 2013 году, а в 2021 году после радарной кампании — и для 2068 года. Сегодня астрономы уверены, что в ближайшие 100 лет Апофис не столкнется с Землей. Важную роль сыграли высокоточные радарные измерения, которые свели неопределенность орбитальных параметров к нескольким километрам.
Почему же прогнозы меняются? Орбиты малых тел постоянно корректируются под действием гравитации крупных планет, Солнца, эффекта Ярковского и даже выбросов газа. Небольшие помехи в начальных данных приводят к отклонениям прогнозов на десятилетия вперед. По мере накопления данных разброс уменьшается. Будущие измерения во время пролета 2029 года позволят снова скорректировать траекторию, на этот раз с более высокой точностью.
Что будет, если Апофис упадет на Землю
Хотя столкновение Апофиса крайне маловероятно, интересно оценить гипотетические последствия. Масса около 20 млн тонн и скорость столкновения ~12–13 км/с (обычная скорость для околоземных объектов) приведут к выделению энергии порядка 1000–1200 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это в десятки тысяч раз превышает мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму, но гораздо меньше энергии Чиксулубского метеорита, уничтожившего динозавров.
По подсчетам астрофизиков, такая энергия вырыла бы кратер диаметром несколько километров, испарила ударную область и вызвала мощные сейсмические волны и глобальные атмосферные возмущения. Если Апофис упадет в океан или крупное озеро, такое как Байкал, неизбежны огромные цунами. Мегаполис в месте падения будет полностью уничтожен, как и населенные пункты в радиусе около 300 километров от него. Однако глобальная климатическая катастрофа маловероятна, потому что объект слишком мал, чтобы поднять на десятилетия столько пыли, как 10‑километровый Чиксулуб.
Астрономы подчеркивают: это чистая теория. Ни один известный сценарий сближения Апофиса с Землей не требует срочной эвакуации и других действий для предотвращения катастрофы. А обсуждать последствия полезно лишь в контексте планетарной защиты.
Частые вопросы
Почему Апофис назвали в честь египетского бога?
Идея назвать астероид «Апофис» возникла у первооткрывателей после обсуждения в обсерватории. Имя отсылает к древнеегипетскому богу‑змею Апопу (греч. Апофис) — врагу солнца, который каждую ночь пытается поглотить бога Ра. Популярность имени усилило знакомство астрономов с телесериалом «Звездные врата», где антагонист носил то же имя. В 2005 году Международный астрономический союз официально утвердил предложенное название.
Где и когда можно будет увидеть Апофис в 2029 году?
13 апреля 2029 года астероид пролетит на расстоянии около 31600 км от поверхности Земли, что ниже орбит геостационарных спутников.
Об орбитах спутников Земли простыми словами
Яркость объекта достигнет 3,1 звездной величины, поэтому его можно будет разглядеть невооруженным глазом даже из пригородов или городов с невысоким уровнем светового загрязнения. Сначала Апофис появится над Южной Атлантикой, пересечет Африку и Западную Азию, а затем исчезнет над Тихим океаном. Путь по небосводу составит примерно 200°, максимальная угловая скорость — около 42° в час, поэтому астероид будет заметно двигаться на глазах. Наблюдать лучше всего в темных местах без городских огней.
Несмотря на то, что в восточном полушарии, где располагается в том числе и Россия, Апофис можно будет увидеть даже без телескопа и бинокля, для нас астероид будет, скорее всего, выглядеть как крошечная точка. Обнаружить его помогут специальные приложения с картами ночного неба, например, Sky Tonight. При этом вскоре после сближения с Землей увидеть Апофис уже будет нельзя — он окажется слишком близко к Солнцу.
Какие технологии отслеживают траекторию Апофиса?
Для надежного мониторинга потенциально опасных астероидов задействовано несколько подходов:
Оптические телескопы. Мощные наземные телескопы фиксируют положение Апофиса на звездном фоне и измеряют изменение блеска, что позволяет уточнять орбиту и скорость вращения. В международной сети IAWN (International Asteroid Warning Network, Международная сеть оповещения об астероидах) участвуют обсерватории всего мира, в том числе из России.
Радиолокация. Комплекс радиотелескопов DSN в Голдстоуне и антенна Грин‑Бэнк посылают на астероид мощные радиосигналы и анализируют отражение. Это позволяет составить трехмерную модель формы, оценить размеры и уточнить расстояние с точностью до сотен метров.
Автоматические станции. После успешного возврата капсулы с астероидом Бенну NASA перенаправило аппарат OSIRIS‑REx к Апофису. В новом статусе OSIRIS‑APEX он пролетит рядом сразу после земного сближения, использует гравитацию Земли, чтобы выйти на параллельную траекторию, и прибудет к астероиду в июне 2029 года. Здесь он будет 18 месяцев картографировать поверхность, анализировать состав и, возможно, вызывать выбросы газа для изучения внутреннего строения. Европейская миссия Ramses стартует в 2028 году, а в феврале 2029 года догонит Апофис и будет сопровождать его во время пролета.
Координация и обмен данными. В рамках Международной сети предупреждения об астероидах (IAWN) и Консультативной группы по планированию космических миссий (SMPAG) космические агентства объединяют данные, чтобы обеспечить единый поток информации для правительств и организаций планетарной защиты.
Почему даты возможного столкновения меняются?
На орбиты таких тел влияет множество факторов: гравитация планет и Луны, солнечный ветер, эффект Ярковского, собственное вращение и взаимодействие с другими астероидами. Эффект Ярковского — это слабое реактивное ускорение, возникающее из-за асимметричного теплового излучения астероида, нагревающегося днем и остывающего ночью.
Небольшие неопределенности в начальных данных приводят к отклонениям прогнозов на десятилетия вперед. По мере накопления наблюдений разброс уменьшается, и даты потенциальных пересечений орбиты корректируются. Апофис — яркий пример: первоначально предполагалось несколько возможных столкновений (2029, 2036, 2068), но после радарной кампании 2021 года все риски были сняты.
Можно ли уничтожить Апофис, если он станет угрозой?
Современная концепция планетарной защиты не предполагает возможность взорвать астероид — это может породить множество опасных обломков, летящих по прежней траектории. Предпочтение отдается отклонению: изменение скорости на доли миллиметра в секунду задолго до встречи приведет к безопасному расхождению на десятки тысяч километров.
Астроном и сотрудник ИПМ РАН Леонид Еленин в комментарии Pro Космосу отметил: «Уничтожить Апофис нельзя. Его масса — десятки миллионов тонн, поэтому поверхностный внеатмосферный ядерный взрыв лишь испарит часть его вещества, придав реактивный импульс. Для того, чтобы разрушить подобный объект, нужны много боеголовок, заложенных максимально близко к центру масс астероида. Пока это технически недостижимо, да и вывод ядерного оружия в космос запрещен».
Как защититься от астероидов: мнение астронома Леонида Еленина
В сентябре 2022 года NASA успешно испытало метод кинетического удара: аппарат DART врезался в луну астероида Диморфа и уменьшил его орбитальный период. Этот эксперимент доказал, что человечество может изменить орбиту небесного тела, хотя и слабо. Однако нескольких сантиметров может быть достаточно, чтобы отклонить опасного космического гостя.
Другие предложения включают гравитационный тягач (космический аппарат, который «тянет» астероид) и облучение лазером. Однако, как говорит Еленин, гравитационный буксир эффективен лишь в случае, если до столкновения сотни лет. Для Апофиса никаких защитных мер не требуется, но ученые рассматривают его как учебный полигон для подобных технологий.
Какие страны изучают Апофис и есть ли совместные миссии?
Изучение Апофиса — международный проект. Основные участники:
NASA руководит проектом OSIRIS‑APEX, финансирует наблюдательные кампании и координирует IAWN.
Европейское космическое агентство работает над миссией Ramses, которая должна сопровождать Апофис во время пролета и исследовать его структуру. К нему недавно решило присоединиться японское космическое агентство JAXA.
Несколько частных исследовательских институтов предложили свои маленькие миссии. Сейчас они ожидают одобрения и финансирования.
Ученые предложили отправить к бывшему «убийце Земли» два малых спутника
Обсерватории разных стран тоже при деле. В кампании IAWN принимают участие телескопы из США, Европы, России, Китая, Австралии и других стран. Цель — обеспечить непрерывное наблюдение и открытый обмен данными.
Международная кооперация позволяет сравнивать результаты, быстро уточнять орбиту и проверять технологические решения для будущих угроз.
Может ли гравитация Земли изменить траекторию Апофиса?
Да. Когда астероид проходит в пределах нескольких десятков тысяч километров, гравитация Земли ощутимо меняет его орбиту. В случае Апофиса сила притяжения приведет к увеличению его орбитального периода с 323 до примерно 425 дней, и объект перейдет из группы атонов в группу аполлонов. Изменится и ось вращения; астероид начнет колебаться, а скорость вращения может ускориться или замедлиться. Эти изменения будут подробно зафиксированы аппаратами OSIRIS‑APEX и Ramses.
Возможен и обратный эффект, если Апофис пройдет через гравитационную замочную скважину — это область шириной всего несколько сотен метров, где гравитация планеты настолько сильна, что может изменить орбиту пролетающего астероида. Тогда траектория Апофиса изменится, и он сильнее сблизится с Землей в 2068 году. Но радарные измерения 2021 года показали, что астероид пролетит значительно мимо этих областей, поэтому риск исключен.
Ученые рассказали, чем опасны гравитационные скважины
Что случится 13 апреля 2029 года?
В пятницу, 13 апреля 2029 года, человечество станет свидетелем уникального явления: крупный астероид пролетит на расстоянии менее 32000 км от поверхности Земли. Это ближе, чем орбиты многих спутников. Такое событие происходит раз в несколько тысяч лет. Тем не менее столкновения не будет. Астероид появится на небосклоне, как быстро движущаяся звезда, пролетит над Африкой и Азией, пройдет мимо Земли и уйдет в глубину космоса. В этот момент гравитация нашей планеты слегка изменит его орбиту, что позволит ученым проверить теории приливного взаимодействия.
Для астрономов и любителей космоса 2029 год станет праздником. Международные организации запланировали наблюдательные кампании и образовательные программы. Они привлекут к изучению Апофиса любителей: владельцы небольших телескопов смогут внести вклад, отправляя измерения в общую базу данных. Миссии OSIRIS‑APEX и Ramses предоставят космические фотографии и данные о составе, структуре и гравитационном поле астероида. Эти данные помогут подготовиться к будущим космическим угрозам.
Главное об Апофисе
Апофис не угрожает Земле! Его орбита изначально пересекала орбиту нашей планеты, что вызывало опасения, но сейчас угрозы нет. Наблюдения показали, что астероид не столкнется с Землей в ближайшие 100 лет.
Апофис имеет средний диаметр ~340 м и массу около 20 млн тонн; он напоминает арахис по форме.
Средняя орбитальная скорость вокруг Солнца составляет 30,7 км/с, а в момент максимального сближения с Землей она будет около 6–7,4 км/с.
В 2029 году Апофис пролетит на расстоянии ≈31600 км от Земли. Орбиты спутников расположены выше, поэтому опасности для космических аппаратов нет. Столкновение исключено.
После пролета гравитация Земли удлинит орбиту астероида, и он перейдет из группы атонов в группу аполлонов; период обращения увеличится с 0,9 года до 1,2 года.
Гипотетическое падение Апофиса высвободило бы энергию порядка 1200 мегатонн. Этого хватило бы, чтобы уничтожить мегаполис или даже целый регион, но не для глобальной катастрофы.
На встречу к апофису отправят несколько научных аппаратов. Это миссии OSIRIS‑APEX (NASA) и Ramses (ЕКА). Они помогут изучить астероид до, во время и после пролета.
Международные сети, такие как IAWN, круглосуточно отслеживают Апофис с помощью оптических и радиотелескопов, регулярно обновляют данные об орбите и скорости.
Технологии планетарной защиты, включая кинетический удар, протестированный миссией DART, показали, что отклонить астероид вполне реально.
Для обычных людей 13 апреля 2029 года станет уникальной возможностью понаблюдать за крупным астероидом невооруженным глазом, а ученые смогут проверить модели гравитационного взаимодействия Земли и малых тел. С территории России он будет увиден как крошечная точка.
Сегодня ученые дискутируют об опасности астероида 2024 YR4, который угрожает Луне. Ряд специалистов предлагает нанести по нему ядерный удар. Российские астрономы объяснили, к каким необратимым последствиям это может привести.
На обложке визуализация P.Carril/ESA
