Hoppa till huvudinnehåll

Vetenskap

Kvanthopp: Asteroiderna – bringare av domedagen, bottenlös skattkista, eller vår biljett till stjärnorna?

En asteroid i rymden.
Bild: NASA

En ny, hittills okänd jordnära asteroid, en “planetdödare” har upptäckts. Asteroiden, som tidvis korsar jordens bana, har hittills undgått upptäckt eftersom den döljs av solens bländande sken.

Det har överlag varit mycket snack om asteroider i vetenskapsspalterna på sistone. Tidigare i höstas talades det om Nasas experimentella rymdsond DART som avsiktligt rammade en asteroid för att undersöka om det är möjligt att knuffa stenar som kommer för nära jorden ur kurs.

Vi ska gå närmare in på bägge de här nyheterna strax, men innan vi gör det ska vi repetera terminologin här. Vad är en asteroid, och hur skiljer den sig från en meteorit eller en meteoroid, för att inte tala om en komet?

I veckans Kvanthopp vänder vi också på steken och tar en närmare titt på hur vi eventuellt kunde dra nytta av de här rymdstenarna i framtiden. De är ju flygande minerallager, fulla av dyrbara metaller, inklusive guld, platina, rodium och mycket mer.

Och så finns det ytterligare en aspekt som det talas väldigt lite om. Asteroider är prima utgångspunkter för resor till stjärnorna. En vacker dag kanske vi färdas till Proxima Centauri i en urholkad asteroid, menar vissa. Hmm, må det? Häng med så vet du snart mera.

Stenarna i skyn

Solsystemets småkroppar har många namn, som ibland kan kännas lite förvirrande. Men så här är det alltså, i ett nötskal: det handlar i samtliga fall om stenar i olika storlekar och former, utom kometerna, som huvudsakligen består av is. Här är vokabulären i ett nötskal:

  • Asteroiderna är störst av småkropparna. De flesta asteroider finns i asteroidbältet mellan Mars och Jupiters banor, men många irrar sig också hit till det inre solsystemet. Asteroider finns i alla storlekar från sisådär en meter i diameter ända upp till Ceres som har en diameter på nästan tusen kilometer. Pallas och Vesta har båda diametrar på cirka 500 km.

    Antalet asteroider i solsystemet med en diameter över en kilometer uppskattas för närvarande till någonstans mellan 1,1 och 1,9 miljoner. Det låter som mycket, men alla asteroider i hela solsystemet har en sammanlagd massa som motsvarar ungefär tre procent av månens massa.

Bildtext Asteroider varierar i storlek, från en meter till nästan tusen kilometer tvärs över.
Bild: ESA 2010 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA
  • Meteoroider är stenar, precis som asteroiderna, fast mindre. De varierar i storlek från små korn till bumlingar upp till en meter breda. De allra minsta kornen klassificeras som mikrometeoroider eller rymdstoft. Och det är uttryckligen de här som oftast ligger bakom då vi ser ett så kallat stjärnfall. Små sandkorn som rusar in i atmosfären med 70 000 kilometer i timmen och brinner upp av friktionen.

  • Meteoriter då? Nå, de är i princip meteoroider som har trillat ned på jordytan. Är meteoroider så stora att de inte brinner upp totalt när de ramlar ned i jordens atmosfär, och det blir kvar ett stenfragment för oss att hitta och undersöka – ja, då talar vi alltså om meteoriter.

Bildtext En meterorit definieras som en meteoroid eller asteroid som har fallit till jorden och lämnat ett intakt fragment, en sten som vi kan hitta och studera.
Bild: EPA/Terje Bendiksby
  • En meteor, (från grekiskans mete’oros – ”i luften befintlig”) är i sin tur det samma som ett stjärnfall. Det där ljusstrecket som uppstår när en meteoroid skjuter ned i jordens atmosfär. Ljusskenet vi ser uppstår på cirka hundra kilometers höjd när meteoroiden förångas av hettan från friktionen mot atmosfären. Under en mörk och molnfri natt ser man normalt två till tio meteorer i timmen.

    Ibland passerar jorden genom en komets svans, och då uppstår det meteorskurar när stoftet som kometen har lämnat efter sig träffar jordens atmosfär. Då kan man ofta se flera stjärnfall inom en kort tid. Perseiderna, som brukar inträffa omkring den 12 augusti, är ett exempel på det här.

  • En bolid är i sin tur en utomordentlig ljusstark meteor. Ordet bolid kommer från grekiskans βολις (bolis, projektil eller kastvapen). För att klassas som bolid ska en meteor verkligen lysa klart. För en kort stund kan en bolid till och med vara ljusstarkare än fullmånen. Bolider exploderar och splittras ofta uppe i atmosfären och går lättast att få syn på i samband med meteorskurar. Fenomenet räknas som tämligen sällsynt – man ska ha rejäl tur för att få syn på en bolid.

En bolid som har fotograferats med en jaktkamera.
Bildtext Den här boliden fångades av en automatkamera vid Nyrölä observatorium den 21.3 2022.
Bild: Harri Kiiskinen / Jyväskylän Sirius
  • En komet är i princip en smutsig snöboll i rymden. Asteroider består som sagt av silikater (= sten) och metaller rakt igenom, medan kometer består mest av fruset vatten, alltså is. Plus diverse smått stenbråte och sand.

    När en komet kommer tillräckligt nära solen i sin bana, får den sin så kallade svans, också kallad koma. Svansen består av vattenånga och gaser som uppstår när solens strålning värmer upp kometen. Till storleken varierar kometer från några få kilometer till tjugotals kilometer tvärs över.

    Kometernas omloppsbanor kan variera tidsmässigt allt från en kort period på några få år till långperiodarna som bara återvänder en gång per hundratusentals år. Vissa kometer passerar bara genom den inre delen av solsystemet en enda gång, innan de fortsätter ut i den interstellära rymden för att aldrig mer synas till.

Halleyn komeetta kuvattuna 29. toukokuuta 1910.
Bildtext En av de kändaste och mest ljusstarka kometerna som besöker det inre solsystemet, Halleys komet. Kometen har sitt ursprung i Oorts kometmoln på solsystemets utkant, och har en omloppstid på 76 år.
Bild: Yerkes Observatory / Edward Emerson Barnard

Äldsta stenarna i solsystemet

Så, där hade vi alltså terminologin. Asteroiderna må utgöra en pytteliten andel av solsystemets massa (som också i övrigt till 99,8 procent utgörs av solen) – samtliga asteroider, meteoroider, kometer etcetera, har en massa som motsvarar 0,3 procent av jordens måne.

Men asteroiderna och de övriga rymdstenarna är hur som helst ett av rymdforskningens mest spännande kapitel. Vi snackar trots allt om de äldsta stenarna i solsystemet. Det här är rester av det stenmaterial som bildade jorden och de övriga planeterna i solsystemets barndom, för mer än fyra och en halv miljarder år sedan.

Genom att studera asteroiderna och meteoriterna kan vi lära oss mycket om hur både vår hemplanet och vi själva kom hit. Våra kroppar består ju också av samma bråte, i grund och botten. Bråte kryddat med organiska molekyler. Vi vet att också sådana i stora mängder svävar omkring där ute i mörkret.

En sak som alltid kommer på tal då vi snackar om asteroider är hur vi ska avvärja eventuella sådana som lägger sig på kollisionskurs med oss. På sin bana runt solen plöjer jorden igenom en hel massa rymdsten och stoft. Det har beräknats att nästan 14 000 ton sten och rymdstoft faller ned på jorden varje år. Lyckligtvis handlar det mest om smått stuff i klass med grus och sand.

Konstnärens vision av en stor asteroid som slår ned på jorden.
Bildtext Här har konstnären tagit i en aning. Riktigt SÅ stor var inte asteroiden som slog ned för 66 miljoner år sedan, den var ”bara” cirka tio kilometer tvärs över. Men den var stor nog för att ända dinosauriernas världsherravälde.
Bild: sciencetrack.blogspot.com

Men sedan finns också de här riktigt stora bjässarna i mördarklassen. Dinosauriernas herravälde på jorden tog slut när en sådan slog ned nära Yucatanhalvön för 66 miljoner år sedan. Den hade en beräknad storlek på omkring tio kilometer.

Och faktum är att vi inte är mycket bättre rustade för att avvärja den här sortens kollisioner än dinosaurierna var på sin tid.

Vi är visserligen bättre på att observera dem än dinosaurierna var – vi känner just nu till omkring 20 000 så kallade jordnära objekt, huvudsakligen asteroider samt ett hundratal kometer, vars banor tidvis löper nära våra hemtrakter.

Risken för en asteroid- eller kometkollision brukar bedömas utgående från den så kallade Torinoskalan som löper från noll till tio. Just nu finns det ingen känd asteroid som skulle klassas högre än noll.

Obehagliga överraskningar

Men ibland dyker det upp stenar ur mörkret som tar alla på sängen. I juli 2019 missade en asteroid större än en fotbollsplan (upp till 130 meter i genomskärning) jorden med 72 000 kilometer – en hårsmån i de här sammanhangen, mycket närmare jorden än månen.

Stenen, med katalognamnet 2019 OK, rörde sig med hårresande 87 000 kilometer i timmen. Det är sjuttio gånger ljudets hastighet. Hade den träffat så hade ingen haft roligt på ett tag. Vi snackar om sprängkraften i otaliga Hiroshimabomber här.

Nasa uppskattar att det skulle krävas en asteroid med en storlek på mer än en kilometer för att orsaka en långvarig effekt på jordens klimat. För att utlösa ett massutdöende i stil med den som följde efter Chicxulub-nedslaget skulle det krävas en sten större än fem kilometer. Enligt en beräkning träffas jorden av asteroider i kilometerklassen ungefär en gång per halvmiljonen år.

Och som jag var inne på i början – helt nyligen blev vi medvetna om ännu en sådan här ”planetdödare” – som webbens rubrikmakare snabbt kom på att kalla den. 2022 AP7 är katalognamnet på stenen i fråga.

Diagram föreställande asteroiden 2022 AP7:s omloppsbana.
Bildtext Diagrammet föreställer asteroiden 2022 AP7:s omloppsbana runt solen. Som synes korsar den jordens bana tidvis.
Bild: NASA/JPL Caltech

Asteroiden 2022 AP7 är en så kallad PHO, från engelskans Potentially Hazardous Object, ett potentiellt farligt objekt. Den är den största i sitt slag som har hittats på åtta år, med en diameter mellan 1,1 och 2,3 kilometer. Som sagt så räcker det med en diameter på mer än en kilometer för att utlösa ett massutdöende på jorden.

2022 AP7 kretsar runt solen med en period på fem år och korsar för närvarande jordens bana när jorden är på andra sidan solen från den. Så småningom kommer asteroidens bana att synkroniseras med jordens och den kommer att korsa jordens bana mycket närmare oss, men det kommer att dröja århundraden innan den kan börja utgöra en risk.

Lyckligtvis för oss har 2022 AP7 ”ingen chans att träffa jorden för närvarande”, enligt Scott Sheppard vid Carnegie Institution for Science i USA. Det var Sheppard och hans internationella forskarteam som upptäckte 2022 AP7 och två andra närliggande större asteroider den 13 januari i år (de två sistnämnda utgör ingen risk).

Och trots alla webbens braskande rubriker om ”planetdödare” är 2022 AP7 alltså en stor, fet, betryggande nolla på Torinoskalan just nu. Och jag betonar – just nu. Trots allt, 2022 AP7 har bevisligen en bana som korsar jordens. Och de här asteroidernas banor är väldigt svåra att beräkna hemskt långt in i framtiden. Så vi kan få lov att återkomma. Eller våra barnbarns barnbarn kan få återkomma.

Påminnelse om vår okunskap

Att en och annan riskbedömare ändå höjde på ögonbrynen när 2022 AP7:s existens kungjordes har kanske inte så mycket att göra med själva asteroiden i fråga. Utan snarare med att den påminde oss än en gång om att omkring 5 procent av de potentiellt farliga jordnära asteroiderna ännu inte är upptäckta och kartlagda.

Det finns alltså på riktigt ”planetdödare”, eller åtminstone potentiella civilisationsdödare som smyger runt där ute, som vi inte känner till.

Att ingen har lyckats få syn på 2022 AP7 förrän nu har att göra med så kallade observationella blinda fläckar, eller det faktum att vi inte kan hålla koll på alla delar av himlen hela tiden. 2022 AP7 har lyckats undgå observation för att den delvis skyms av solen.

Att göra observationer nära solen är svårt. Solens bländande ljus överväldigar det svaga återskenet från små asteroider  – vilket leder till en död fläck i vårt synfält. Men strax före och efter solnedgången finns det ett litet fönster där solens bländning inte längre blockerar sikten.

Det var det tidsfönstret Sheppard och hans kolleger utnyttjade, i skymningen strax efter att solen hade gått ner. Och de hittade det som de letade efter, i riktning mot Venus som för närvarande ligger på andra sidan solen sett från jorden. ”Planetdödaren”... NEJ, det är den inte. Inte den här asteroiden, inte den här gången.

Animation som visar hur en rymdsond håller på att kollidera med en asteroid för att ändra dess bana.
Bildtext Banzaiii! Här kommer DART.
Bild: Shutterstock/All Over Press

Men vi behöver fixa oss en bättre chans att ta oss ur knipan än dinosaurierna, när en på riktigt farlig asteroid dyker upp. Det är därför som det behövs fler experiment som DART.

Double Asteroid Redirection Test, förkortat DART, var ett test av vad Nasa kallar ”en metod för planetariskt försvar mot objekt nära jorden”. DART-rymdsonden och den italienska LICIACube-satelliten sköts upp med hjälp av en Falcon 9-raket den 24 november 2021.

Och den 26 september 2022 kraschade DART som planerat in i asteroidmånen Dimorphos som tillhör dubbelasteroiden Didymos. Det här alltså för att undersöka huruvida man kan avstyra en hotande asteroid genom att krocka en rymdfarkost med den så att stenen knuffas bort från kollisionskursen. Och forskarna är försiktigt positiva efter försöket.

Men obs att den här metoden bara funkar om man är ute i god tid. Om vi låtsas att Didymos var hotet som behövde avvärjas så borde knuffen som DART satte in ha gjorts tio år innan beräknad kollision. Så liten var kraften i knuffen.

Skulle vi, till vår fasa, plötsligt upptäcka en asteroid som krockar med jorden om – säg nu tre månader eller ett halvår, skulle den här sortens knep vara helt värdelösa. Lika värdelösa som att bomba asteroiden med kärnvapen. Det skulle på sin höjd sveda ytan på stenen en aning.

Möjligheter, inte bara risker

Nå, nu har vi mest bara målat fan på väggen i det här avsnittet när det kommer till asteroider. Som jag sade i början så finns det många möjligheter med de här stenarna, inte alls bara hot och risker.

För samtidigt som asteroiderna kan vara civilisationsdödande projektiler så är de ju de facto också flygande guldgruvor. Bokstavligen. Guld, men också platina. Och nickel, järn, rodium, iridium. Allt det här är asteroiderna fulla av.

Dyrbara metaller flyger omkring i rymden i sådana hiskeliga, hisnande, fullständigt obscena mängder att varenda en människa, katt, hamster och bofink på jorden kunde bli så rik att Joakim von Anka ter sig som en trashank i jämförelse.

Och det här har ju inte undgått riskkapitalisternas uppmärksamhet. Bland annat kineserna utreder för närvarande möjligheterna till att sända robotar eller bemannade gruvexpeditioner till asteroider. Nasa förbereder i sin tur en obemannad expedition till asteroiden Psyche, sprängfylld av rikedomar, med planerad start 2031.

Konstnärens föreställning av gruvdrift i rymden.
Bildtext Konstnärens framtidsvision av en metallrik asteroid som utnyttjas som gruva i rymden.
Bild: NASA

Nå, det här har jag ägnat ett helt avsnitt av Kvanthopp åt tidigare, så vi ska inte gå desto mer in på det nu. Det finns däremot en annan aspekt av asteroiderna som det har talats rätt lite om. Nämligen det faktum att de kan komma till pass som framtida rymdfarkoster när mänskligheten en dag planerar att utvidga sin sfär till andra solsystem.

Jag menar – tänk på det. Istället för att bygga ett enormt, interstellärt rymdskepp i kilometerklassen med råvaror som till enorma kostnader fraktas upp från jorden, varför inte hitta en lämplig asteroid att urholka. De består ju ofta av kompakt metall. Perfekt för att bygga saker, som rymdskepp.

Och det spelar absolut ingen roll att en asteroid är ungefär lika strömlinjeformad som en enorm potatis med kratrar i. Vi talar om rymden här, det råder vakuum därute, du kan accelerera upp hur klumpiga prylar som helst till vansinniga hastigheter. Och vansinniga hastigheter kommer att krävas. Typ en hygglig bråkdel av ljusets hastighet, om du inte vill att resan till Proxima Centauri ska ta tusentals år.

Spänn fast säkerhetsbältet!

Några ytterligare fördelar med att resa till stjärnorna i en urholkad asteroid:

  • Du har galaxens bästa kamouflage. Om du inte vill bli upptäckt av eventuella utomjordingar när du anländer, är ett av de bästa sätten att resa runt i ett nästan svart rymdskepp som ser ut som ett naturligt förekommande föremål. Eftersom, tja, det är ett naturligt förekommande föremål.

Konstnärens vision av Oumuamua.
Bildtext 1I/ʻOumuamua är det första bekräftade interstellära objektet och den första interstellära asteroid som observerats av astronomer. Den upptäcktes när den passerade genom solsystemet i oktober 2017. Det har förekommit spekulationer om att Oumuamua de facto var ett utomjordiskt rymdskepp maskerat som en asteroid.
Bild: ESO
  • En asteroid av metall är superbra på att absorbera skadlig strålning, som rymden är full av. Så borra in dig, inred ett mysigt litet krypin (eller en hel stad), luta dig tillbaka och njut av resan.

  • Asteroider är massiva. Du kan använda en del av massan som ditt asteroid-rymdskepp består av som reaktionsmassa, för att driva stenen framåt. Råkar stenen innehålla is, vilket många asteroider gör, har du vattnet fixat. Och vatten består ju av väte – prima bränsle – och syre åt besättningen att andas.

  • Vill du inte tillbringa den långa resan i tyngdlöst tillstånd, kan du spinna upp asteroiden så den roterar runt sin egen axel. Och vips har du artificiell tyngdkraft som du kan utnyttja där inuti.

  • När du anländer till din destination kan du bromsa farten genom att dyka ned i flack vinkel i planetens atmosfär. Din asteroidfarkost kommer att förlora lite metall från sitt ytskikt, men det känns ingenstans när vi snackar om en klump som är en kilometer eller så tvärs över.

  • Och kanske det bästa av allt, till sist: allt det här är 100 procent gratis. Det finns bokstavligen miljoner asteroider där ute bakom Mars, i asteroidbältet som ingen äger. Bara att välja en lämplig sten och skrida till verket.

Mer om ämnet på Yle Arenan