Het
gevaar uit de ruimte
Meteoorinslagen
en hun catastrofale gevolgen - 21-09-2000
De
Britse ‘Task Force’ voor potentieel gevaarlijke ‘Near Earth Objects’
heeft een rapport afgeleverd. Daarin worden een aantal aanbevelingen
gedaan over hoe kan worden omgegaan met een gevaar waaraan de aarde
steeds blootstaat: de inslag van een meteoriet of komeet. Wat is de
kans op een dergelijke catastrofe, wat zouden de gevolgen van een
eventuele inslag zijn en wat kan er gedaan worden als het ooit zover
komt?
Met
de aandacht neemt ook de ongerustheid toe
Op 4 januari 2000 besliste Lord Sainsbury, de Britse Minister voor
wetenschap, dat het Britse Koninkrijk een meer prominente rol moest
spelen in de internationale pogingen de dreiging van desastreuze meteoriet-
of komeetinslagen in te schatten en voor te bereiden. Daarom werd
een ‘Task Force’ opgericht, die pas haar rapport heeft gepresenteerd.
Enkele reusachtige kraters zijn stille getuigen van de klappen die
de aarde in het verleden al te verduren kreeg. Toch heeft het fenomeen
pas recent aandacht gekregen. De groeiende consensus rond de oorzaak
van het uitsterven van de dinosauriërs, die aan de gevolgen van een
inslag ten onder zouden zijn gegaan, is daar deels voor verantwoordelijk.
De telegenieke inslag van de komeet Shoemaker-Levy 9, die van 16-22
juli 1994 de planeet Jupiter bombardeerde en zo een impressie gaf
van de desastreuze gevolgen die een dergelijke impact voor de aarde
zou hebben, is een tweede oorzaak van de vernieuwde belangstelling
voor de dreiging uit de ruimte. En Hollywood-films als ‘Armageddon’
en ‘Deep Impact’ speelden in op de groeiende aandacht voor de talloze
rotsen die een baan rond de zon met de aarde delen.
Het kostte enige moeite om te erkennen dat de aarde geen gesloten
systeem was, veilig verscholen onder de dampkring. Kraters werden
aan vulkanische activiteit toegeschreven, honderden vierkante kilometer
vernietigd bosgebied in Siberië werd genegeerd, ook al gaat het om
een gebied waar Brussel netjes inpast. Nu men er ook werkelijk naar
op zoek gaat, zijn al heel wat meer kraters gevonden. Bovendien verdwijnen
deze littekens na verloop van tijd onder invloed van erosie en tectonische
bewegingen. Kleinere inslagen zijn dus niet zo uitzonderlijk als lang
werd gedacht.
Stenen
in de ruimte
Er zweeft een gigantische hoeveelheid steen door de ruimte, in grootte
variërend van kiezelsteentjes tot heuse bergen die al gauw een doorsnede
van enkele kilometers bereiken. Doorgaans worden deze verdeeld in
twee soorten: kometen en asteroïden. Wanneer zo een object in de atmosfeer
terecht komt - de ‘vallende sterren’ - spreekt men van een meteoor.
Kometen zijn doorgaans afkomstig uit de Kuipergordel of de
Oort-wolk. De Kuipergordel is een regio voorbij de baan van
Neptunus, 30 tot 100 maal zover van de zon verwijderd als de aarde,
waarin tal van ijzige objecten huizen. Zo nu en dan wordt een van
deze objecten uit zijn baan gerukt door de zwaartekracht van de andere
planeten of door een botsing met een ander object. Dan bestaat de
kans dat deze sneeuwbal een korte termijn-komeet wordt, die
minder dan 200 jaar nodig heeft om zijn baan rond de zon te voltooien.
Lange termijn-kometen, waarvan de baan rond de aarde meer dan
200 jaar in beslag neemt, zouden afkomstig zijn uit de Wolk van
Oort, een bolvormige ‘wolk’ die zich tot op een afstand van 3
lichtjaar van de zon uitstrekt. Kometen in deze wolk bevinden zich
nog maar net binnen de invloedssfeer van de zon, maar kunnen in een
andere baan gebracht worden door de invloed van passerende sterren
uit de melkweg.
Doordat ze afkomstig zijn van de diepste gebieden uit het sterrenstelsel
bestaan ze uit bevroren materiaal. Dichter tegen de zon verdampt dit
ijs, wat de karakeristieke 'staart' vormt. Omdat de baan van kometen
vaak ontzaglijk veel tijd vraagt en de wetenschappelijke methode in
vergelijking hiermee nog maar pas zijn intrede heeft gedaan, is het
erg moeilijk om in te schatten hoeveel kometen er ongeveer zijn, welke
banen ze volgen en welke een potentieel gevaar voor de aarde betekenen.
Asteroïden
bestaan uit koolstofmateriaal, steen of metaal en kunnen poreus of
solide zijn, samengesteld of enkelvoudig. Zij volgen een baan tussen
die van Mars en Jupiter in, de zogenaamde asteroïdengordel. Doordat
asteroïden erg donker zijn, zijn ze moeilijk waar te nemen. De eerste
asteroïde, Ceres met een diameter van 1025 kilometer, werd pas in
1801 ontdekt. Asteroïden hebben geen staart en zijn hoogstens zichtbaar
als een puntje. Ook zij kunnen uit koers gebracht worden door de zwaartekracht
of door botsingen
In
de buurt van de aarde
Door de vele koersveranderingen kunnen zowel kometen als asteroïden
een ’near earth object’ (NEO) worden, een lichaam waarvan de
baan die van de aarde kruist of die de aarde binnen een afstand van
0,3 AU nadert. AU staat daarbij voor Astronomical Unit en is gelijk
aan een keer de afstand van de aarde tot de zon. Wanneer die afstand
kleiner is dan 0,05 AU, of ongeveer 20 keer de afstand van de aarde
tot de maan, en het object bovendien een diameter groter dan 150m
heeft dan spreekt men van een potentieel gevaarlijke NEO.
Door metingen met telescopen en de observatie van kraters op het maanoppervlak
en op Mercurius, kan men een schatting maken van het aantal NEO’s.
Het gaat daarbij om zeer ruwe schattingen, waarbij enkel asteroïden
werden opgenomen. Kometen werden buiten beschouwing gelaten omdat
hier zelden de baan van bekend is en omdat zij de hoeveelheid NEO’s
slechts licht zouden beïnvloeden. In totaal zouden er ongeveer 100.000
NEO’s zijn met een diameter groter dan 150m en ongeveer 1000 NEO’s
met een diameter die 1 kilometer overschrijdt.
De gevolgen van een inslag
De atmosfeer van de aarde speelt een beschermende rol: heel wat objecten
op weg naar de aarde branden bij hun intrede in de atmosfeer op. Of
een asteroïde of komeet zal inslaan hangt van een aantal factoren
af: de grootte, de samenstelling, de snelheid en de hoek waarmee zij
de atmosfeer induiken.
Als een asteroïde of komeet toch zou inslaan kunnen een aantal fenomen
optreden die te verdelen zijn in vier klassen: schokgolven, tsunami’s,
electromagnetische effecten en de injectie van materiaal in de atmosfeer.
Niet alle gevolgen moeten optreden: wat er precies zal gebeuren hangt
af van de snelheid van de meteoor bij inslag, de grootte en samenstelling.
Asteroïden bewegen zich voort met een snelheid van 15-30 kilometer
per seconde. Kometen gaan nog heel wat sneller en halen 75 km/s. Onafhankelijk
van het feit of een object daadwerkelijk inslaat of niet, komt de
energie van een meteoor vrij in een explosie, die op zijn beurt een
schokgolf veroorzaakt. Deze manifesteert zich als een bijzonder
krachtige wind, die vele malen sterker kan zijn dan een tornado. Hoewel
deze schokgolven de grootste onmiddellijke schade veroorzaken blijft
het effect lokaal, en niet globaal. Lokaal is hier dan wel een relatief
begrip: de explosie van de metoor (amper 50m doorsnede) van Tunguska
legde in 1908 2.000 vierkante kilometer bos plat.
De aarde bestaat voor 2/3 uit water. De kans dat een inslaande meteoor
in zee valt is dus heel wat groter dan dat zij op land inslaat. Geen
erg gerustellende gedachte, aangezien de reusachtige vloedgolven of
tsunami’s die hierdoor zouden worden veroorzaakt voor heel
wat meer onmiddellijke schade zouden kunnen zorgen dan een landimpact.
Golven van tientallen meter hoog die met de snelheid van een vliegtuig
op vaak dichtbevolkte kuststreken beuken zouden voor een rampzalig
hoog dodencijfer kunnen zorgen. Bovendien verplaatst een tsunami zich
over grote afstanden: een aardbeving in Chili in 1960 veroorzaakte
een vloedgolf die in Japan, 17.000 km verderop, 114 doden maakte.
En een tsunami veroorzaakt door een inslaand ruimteobject zou nog
vele malen groter kunnen zijn.
De gevolgen op langere termijn en globale schaal hangen vooral samen
met de mate waarin materiaal na een impact in de atmosfeer terecht
komt. De injectie van deeltjes in de atmosfeer kan het zonlicht
gedeeltelijk afschermen, waarna het equivalent van een nucleaire winter
zou kunnen ontstaan, met verwoestende gevolgen voor alle vormen van
leven op aarde. Het vraagt evenwel een groot object om dit effect
te bereiken. Maar het gevaar schuilt ook elders. De neerslag van deeltjes
zou branden kunnen veroorzaken, waardoor pyrotoxische stoffen de lucht
zouden kunnen vergiftigen. Andere chemische effecten zouden voor de
afbraak van de toch al geteisterde ozonlaag kunnen zorgen.
Tenslotte zou een inslag ook elektromagnetische wijzigingen
in de ionosfeer kunnen veroorzaken. Nucleaire ontploffingen, veel
minder krachtig dan waar men zich aan kan verwachten bij een inslag,
veroorzaakten veranderingen die tot op 3000km afstand gedetecteerd
konden worden. Zelfs de kleinere inslagen, die gemiddeld 10 maal per
jaar voorkomen, veroorzaken reeds problemen met stroomlijnen en telecommunicatie.
Naar wat grotere inslagen zouden kunnen veroorzaken kan enkel geraden
worden, maar de gevolgen zijn minstens rampzalig.
Wat is nu de kans op een toekomstige inslag? Die is gelukkig
niet zo erg groot. De kans dat een van de 400 NEO’s waarvan de baan
bekend is inslaat, is zo goed als nihil. Omdat de banen bekend zijn
en voor een heel aantal jaren vooruit berekend kunnen worden is dat
een quasi-zekerheid. Anders ligt het voor nog niet ontdekte objecten,
waar men op statistiek moet rekenen om de kans op een inslag te bepalen.
De kans dat een meteoor van enkele kilometers doorsnee de aarde raakt
is ook erg klein; zulke inslagen komen heel erg weinig voor. Gelukkig
maar, want zulk voorval betekent hoogstwaarschijnlijk het einde voor
het overgrote deel van de levende organismen op aarde. De gevolgen
van een inslag van een object met een diameter van een kilometer zijn
al wat groter, maar nog steeds onwaarschijnlijk. Maar hoe dan ook
gaat het hier om statistische gegevens en ook een kans van 1 op 100.000
is nog steeds een kans.
Kunnen
maatregelen getroffen worden?
Alles hangt natuurlijk af van de mate waarin jacht zal worden gemaakt
op nog niet ontdekte NEO’s. Hoe eerder een mogelijke botsing wordt
voorspeld, hoe meer tijd er rest om te proberen het gevaar af te wenden.
Problematisch zijn in dit geval de lange termijn kometen, waarvan
de baan per definitie niet gekend is. De waarschuwingstijd zou hier
slechts een jaar kunnen bedragen wat weinig tijd voor maatregelen
laat.
Een eerste mogelijkheid bestaat erin de effecten van een inslag zo
veel mogelijk te reduceren. Tijd en plaats van impact kunnen waarschijnlijk
met grote precisie voorspeld worden zodat tijd rest om mensen van
de plaats des onheils te verwijderen, of landinwaarts te brengen als
tsunami’s te verwachten zijn. Materiële schade kan daarbij echter
niet vermeden worden en ook de gevolgen op langere termijn zijn moeilijk
te ontlopen.
Als de waarschuwingstijd wat royaler is - enkele decennia of eeuwen
bijvoorbeeld - kan er geprobeerd worden de baan van het object te
beïnvloeden. Anders dan in populaire film- of andere verhalen wel
eens wordt gesuggereerd is de harde aanpak misschien niet zo’n goed
idee. Het bestoken van een aanstormende komeet of asteroïde met enkele
zware projectielen om het gevaarte te vernietigen is risicovol, omdat
de meteoor zo in stukken zou kunnen breken en bij inslag heel wat
meer schade zou kunnen veroorzaken. Als er voldoende tijd bestaat
is het volgens de Britse Task Foce aan te raden de baan van het object
te veranderen. Dat zou kunnen met een nabij gepositioneerd ruimtetuig,
dat met strategisch afgevuurde projectielen de brok steen zou kunnen
aanmanen andere oorden op te zoeken. Maar een succesrecept bestaat
nog niet. Er zijn bovendien ook andere factoren in het spel. Zo zou
niet aanvaard worden dat een of ander land een nucleair arsenaal zou
aanleggen om meteoren te bestrijden. Daarvoor is de kans op misbruik
net iets te groot. De ‘Task Force’ rekent erop dat als de dreiging
voldoende vroeg wordt aangekondigd, de motivatie om technologische
oplossingen te ontwikkelen voldoende groot zou zijn om een afdoende
middel te vinden.
Het meest nuttig acht de ‘Task Force’ dan ook een uitbreiding van
de inspanningen om potentieel gevaarlijke NEO’s in kaart te brengen.
Daar is alvast een begin mee gemaakt met een aantal programma’s, die
vooral door de VS ontwikkeld en uitgevoerd worden. Zo wordt door NASA
het Near Earth Asteroid Tracking geleid en heeft het Massachusetts
Institute of Technology het Lincoln Near-Earth Asteroid Research onder
zijn hoede. Maar dat volstaat voorlopig nog niet. De Task Force raadt
de Britse regering dan ook aan het voortouw te nemen in de organisatie
van een Europees programma om de voornamelijk Amerikaanse initiatieven
aan te vullen. Samenwerking is daarbij uiteraard van cruciaal belang.
Tenslotte moeten ook de maatregelen die genomen kunnen worden bij
een eventuele voorspelde inslag meer aandacht krijgen en goed gecoördineerd
worden. Er rest in elk geval nog veel werk. De meerderheid van de
NEO’s werd nog niet getraceerd. En elke onontdekte NEO is een potentiële
catastrofe. Wat gedaan moet worden bij een niet-voorspelde inslag
laat de ‘Task Force’ buiten beschouwing. ‘Ogen dichtknijpen en bidden’
was waarschijnlijk wat magertjes om in het rapport op te nemen. (DdV)
Related links:
Het verslag van de Britse Task Force kan
hier als PDF-file gedownload worden.
Over de gevaren van
een inslag
©
David de Vaal
