Dünya'ya yakın cisim

Dünya'ya Yakın Cisimler (DYC, İng. Near-Earth Objects ya da NEOs), yörüngeleri günberi noktasında Dünya'ya 1,3 Astronomik Birim (AB) mesafeden daha yakın olup Dünya'nın çok yakınına gelen gök cisimleridirler. Bunlar birkaç bin Dünya'ya Yakın Asteroid (DYA), Dünya'ya Yakın Kuyruklu yıldız (DYK), bir miktar Güneş etrâfında dolanan uzay aracı ve uzayda Dünya'yla çarpışmadan tâkip edilebilecek büyüklükte meteoritlerden oluşurlar. Makbul olan görüşe göre DYC'lerin geçmişte Dünya'yla çarpışmalarının gezegenimizin jeolojik ve biyolojik târihinde kayda değer rolü olduğu merkezindedir. Dünya'mıza getireceği tehlikelerin farkına varılmasıyla 1980'lerden beri gittikçe artan ilgiyle bu cisimler izlenmişler, gelebilecek tehlikeleri aktif olarak azaltmak için çözümler aranmaya başlamışlardır.

Asteroit olan DYC'lerin (DYA) yörüngeleri 0,983 ilâ 1,3 AB Güneş'ten uzakta bulunmaktadırlar. Bir DYA keşfedildiğinde kataloglanmak üzere Harvard Minor Planet Center'e bildirilir. Kimi DYA yörüngeleri Dünya yörüngesiyle kesiştiğinden bir çarpışma tehlikesi arzederler.

Bu yüzden NASA'ya Amerika Birleşik Devletleri Kongresi'nce çapı en az 1 km olup Dünya'ya çarptığında kayda değer ya da şiddetli küresel problemlere yol açacak olan DYC'leri kataloglama yetkisi verilmiştir. 2008 Ekim'inden beri 982 DYC tespit edilmiştir. 2006'da o târihe kadar cisimlerin %20'sinin daha bulunamadığı tahmin ediliyordu. Avustralya'daki bir teleskopla göğün şimdiye kadar taranmamış olan neredeyse %30'u kadar bir bölümünü incelemeye başlamak için gayret sarfedilmektedir. Tehlikeli Olabilecek Cisimler (TOC, İng. Potentially Hazardous Object (PHO)) de (2008 sonunda) Dünya'ya yakın geçme olasılığı yüksek olduğunu gösteren parametrelerle tanımlanır. Bilhassa Dünya'yla minimum yörünge kesişme mesafesi (İng. Earth Minimum Orbit Intersection Distance ya da kısaca MOID) 0,05 AB'ni geçmeyen ve mutlak kadri en az 22.0 olan cisimler, TOC sayılırlar. Başka bir deyişle Dünya'ya 0,05 AB (neredeyse 7,480,000 km)'den daha yakın gelemeyen ya da çapı 150 m'den az (yâni %13'lük aklıkla H = 22.0) olan gök cisimleri TOC sayılmazlar.

Bunlar Dünya'ya yakın, Güneş'e fazla yaklaşmadığından hiç buharlaşmayan ve çapları 50 metreyi geçen cisimlerdir. 2008 sonuna kadar 5.490 adet çapları 32 km'ye kadar olan Dünya'ya Yakın Asteroit (DYA) bilinmekteydi (1036 Ganymed). Çapı 1 km'yi geçen DYA'lerin sayısı 500-1000 olarak tahmin edilmektedir. DYA'lerin bileşimleri ana asteroit kuşağınınkilere benzer olup değişik asteroit tayf tiplerini kapsarlar.

DYC'ler, yörüngelerinde ancak birkaç milyon yıl kalırlar. Sonunda hepsi yörünge yüksekliğini kaybedip Güneş'e yaklaşıp ya iç gezegenlere çarparak yok olurlar, ya da gezegenlerin yakınından geçerken hız alıp Güneş Sistemi'ni terk ederler. Yörüngelerinde kalma süreleri Güneş Sistemi'nin yaşına kıyasla az olunca Dünya'ya yakın asteroitlerin varlığı, ancak devamlı olarak başka yerlerden gelerek kendilerini yenilenmeleriyle açıklanabilir. Dünya yakınlarına yeni olarak gelen bu asteoritlerin kaynağı, Jüpiter'ile yörüngesel rezonansa gelip ana asteroit kuşağından İç Güneş Sistemi'ne naklolunan asteroitler görülür. Asteroit kuşağının Kirkwood boşlukları olarak bilinen ve rezonanslar sonucu başka yörüngelerde dönmeye başlayan asteroitlerin geride bıraktığı aralıklar, bu yenilemeye işâret eder. Başka asteroitler, Yarkovsky etkisiyle bu resonans yerlerine göç ederek DYC'lerin devamlı olarak ikmâlini sağlarlar.

Az sayıda DYC, buharlaşan maddelerini kaybederek sönmüş kuyruklu yıldızlardır. Bunun dışında sönük bir kuyruğu olmakla bir asteroit, zorunlu olarak Dünya'ya yakın kuyruklu yıldız olarak sınıflandırılmaz. Bu da DYA ve DYK arası sınırları belirsizleştirir. Söz konusu DYC'ler, muhtemelen Neptün'ün ötesindeki bir kuyruklu yıldız deposu olan Kuiper kuşağı'ndan gelmektedirler. Geriye kalan DYA'lerse gerçek asteroite benzemekte olup Jüpiter'in çekimiyle Asteroit kuşağı'ndan fırlatılmaktadırlar.

Ortalama yörüngesel yarıçapları Dünya'yla Mars arasında olan ve enberi noktaları Dünya'nın yörüngesinin biraz dışında (1.017 - 1,3 AB) olan Amorlar. Amorlar çoğu zaman Mars'ın yörüngesinden geçerlerse de Dünya'nın yörüngesinden geçmezler.

Birçok Atenler ve bütün Apollolar Dünya'nın yörüngesiyle kesişen yörüngeleri olup şimdiki yörüngeleriyle Dünya'ya çarpabilecek bir tehdit oluşturular. Amorların yörüngeleri Dünya'nın yörüngesiyle kesişmediklerinden doğrudan bir tehdit sayılmazlar. Fakat yörüngeleri ileride Dünya'nın yörüngesini keser olabilir.

2008 Mayıs'ı îtibâriyle 5.474 DYC keşfedilmiştir. Bunların 65'i Dünya'ya yakın kuyruklu yıldızdır. Şimdiye kadar Dünya'nın târihinde bir kuyruklu yıldızla çarpıştığı bilinmemektedir.

Çapları 5-10 metre arası olan cisimler, atmosferimize ortalama yılda bir kez Hiroshima'ya atılmış olan atom bombasının olan 15 kiloton TNT'nin enerjisiyle çarparlar. Bu cisimler normalde üst atmosferde patlarken çoğu ya da bütün katı maddeler buharlaşırlar. Çapları 50 metreyi bulan cisimler Dünya'ya oralamada bir milyon yılda iki kez çarparak Tunguska'da 1908'de gözlenene benzer şiddette patlamalara neden olurlar. Çapı beş kilometreyi bulan büyük cisimler, Dünya'yla ortalamada her on milyon yılda bir kez çarpışır.

Genel olarak kabul edilen ve büyük bir asteroit ya da kuyruklu yıldızın Dünya'ya çarpmasıyla oluşan Kretase-Tersiyer yok oluşu olayını açıklayan Alvarez hipoteziyle gelecekte böyle çarpışmaların gelebileceği bilincini kuvvetlendirdi.

30 Haziran 1908'de bir taşsıl gök taşının oluşturduğu Tunguska patlaması, 10 megaton TNT şiddetindeydi. Patlama, yerin 8.5 km üstünde meydana geldi. Patlamaya neden olan cismin çapı, 45-70 metre olarak tahmîn ediliyor.

6 Haziran 2002'de çapı 10 metre olarak tahmîn edilen bir cisim Dünya'yla çarpıştı. Çarpışma Akdeniz üzerinde Yunanistan'la Libya arasında takrîben 34°K 21°D koordinatlarında vukû buldu ve cisim havada patladı. Sesberi ölçümleriyle yapılan tahminlerle patlamayla açığa çıkan enerji 26 kiloton TNT'yle küçük bir nükleer silâhın patlamasıyla karşılaştırılacak kadardı.

5 Ekim 2008 günü bilginler, o gece ilk kez gözetledikleri Dünya'ya yakın bir cisim olan 2008 TC3'ün 6 Ekim günü 0245 EEZ (mahallî saatle 05.46'da) Sûdan üzerinde patlayacağını hesapladılar. Asteroit önceden tahmîn edildiği gibi geldi. Dünya'yla çarpışması haber verilip hesaplandığı üzere çarpan bu asteroit, bilim târihinde bir ilktir.

10 Ağustos 1972'de 1972 Büyük Ateştopu olarak sonraları anılacak olan bir meteora Kayalık Dağlar üzerinde kuzeye doğru giderken ABD'in güneybatısından Kanada'ya kadar birçok kişi şâhit oldu. Yeryüzünün 34 km üstünden geçmiş olan bu gök taşı, Dünya'yı sıyırarak geçen göktaşı olarak adlandırılmıştı. Wyoming'de Grand Teton Ulusal Parkı'nda bir turist tarafınden bu gök cismi, 8 mm'lik renkli film olarak kaydedilmişti.

23 Mart 1989'da 300 metre çapındaki Apollo asteroidi 4581 Asclepius (1989 FC), Dünya'yı 700.000 km uzaktan geçerek ıskaladı. Geçtiği noktadan Dünya tam altı saat önce geçmişti. Eğer bu asteroit altı saat önce oradan geçseydi Çar Bombası'ndan 1000 kere daha şiddetli, Dünya târihinin de en büyük patlaması olurdu. Bu cisim geniş yankılar yaparak ilk hesapların Dünya'nın 64.000 km yakından geçeceğini tahmin ettiğinden dikkati çok çekmişti. Bu hesaplardaki hatâlardan dolayı Dünya'yla çarpışması daha olası görünüyordu.

18 Mart 2004'te LINEAR, 30 metre çapında bir 2004 FH asteroidinin Dünya'nın ancak 42.600 km yakınından geçeceğini haber verdi ki bu uzaklık, Dünya Ay uzaklığının onda biri kadardır ve bugüne kadar hesaplanmış en yakın ıskadır. Tahminlere göre benzer asteroitler her iki yılda bir bu kadar yaklaşmaktadır.

31 Mart 2004'te 2004 FH'dan iki hafta sonra 2004 FU162 yeni bir en yakın rekoru kırardı ve Dünya'nın yalnızca 6.500 km yakınından (Dünya Ay arasının 60'ta biri uzaklığında) geçti. 6 metre çapıyla çok küçük olduğundan FU162, Dünya'ya en yakın noktasına varmadan ancak birkaç saat önce tespit edildi. Dünya'yla çarpışsaydı muhtemelen zararsızca atmosferde parçalara ayrılacaktı.

Birkaç yanlış alarm verilmiş olmasına rağmen kimi asteroitler, Dünya için bir tehdit olarak görülmektedir. Asteroit (29075) 1950 DA, 1950'deki keşfinden sonra yeteri kadar rasat yapılmamış olmasından dolayı yörüngesi hesaplanamadı ve pozisyonu kaybedildi. Aynı cisim 31 Aralık 2000'de tekrar keşfedildi. Dünya'ya çok yakın yaklaşacağı hesaplanan 16 Mart 2880'de çarpma ihtimâli 1.300 olarak tespit edildi. Çapı 1 km cıvârında olan bu cismen çarpma ihtimâli, şimdiyle 2880 târihine kadar Dünya yakınından geçecek olan bütün büyük cisimlerin çarpma ihtimâlleri toplamından %50 fazladır.

Arizona'da Kitt Zirvesi Ulusal Gözlemevi'nde bulunan ve otomatik olarak hedef alma, görüntüleme ve analiz özelliklerine sâhip 90 cm çaplı bir teleskobu kullanan Spacewatch (uzay gözleme projesi) ise gökleri dâvetsiz misâfirleri bulmak üzere tarar. Bu proje 1980'de Tucson'daki Arizona Üniversitesi'nde bulunan Lunar and Plantary Laboratory'''de çalışan Tom Gehrels ve Dr. Robert S. McMillan tarafından başlatıldı ve şimdi Dr. McMillan tarafından yürütülmektedir. Spacewatch projesi için bugün 1,8 metre çapında ve Kitt Peak'de bulunan bir teleskop kullanılmaktadır. Bu ve elektronik görüntüleme sistemiyle çok daha büyük bir seçiciliği bulunan 90 cm'lik teleskopla gökyüzünde DYC'ler gözlenmektedir.

Diğer DYC izleme projeleriyse Dünya'ya Yakın Asteroit Takibi (İng. Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT)), Lowell Gözlemevi Yakın-Dünya Nesneleri Araştırması (İng. Lowell Observatory Near-Earth-Object Search (LONEOS), Catalina Gökyüzü Araştırması (İng. Catalina Sky Survey), Campo Imperetore Dünya'ya Yakın Cisimler Araştırması (İng. Campo Imperatore Near-Earth Objects Survey (CINEOS), Japonya Uzay Muhafızları Birliği (İng. Japan Spaceguard Association) ve Asiago-DLR Asteroit Araştırması (İng. Asiago-DLR Asteroid Survey'dir.

"Spaceguard", gevşek olarak birbirine bağlı bu projelerin genel adıdır. Bunlardan kimileri NASA'dan Kongre'nin DYA'lerin %90'ını 2008'e kadar saptama görevini yerine getirebilmek için destek almaktadırlar. 2003'te NASA'nın bir incelemesi, bu programı izlemeyecek olan yeni bir program için 250-450 milyon Amerikan doları ayırmayı ve bununla 2028'e kadar çapı en az 140 metre olan DYC'lerin %90'ını tespît etmeyi hedeflemektedir.

DYC'lerin çarpma tahminleri çoğu zaman Dünya haberlerinde dikkati çeker. Bunu izleyen gözlemler, genelde çarpma ihtimâlinin arttığını gösterirler. Daha sonraki gözlemlerse çarpışma olmayacağı sonucuna götürür. Bu hatâ modelinin sebebi sağdaki diyagramda elipslere gösterilmektedir. Bu elipsler Dünya'ya en yakın noktasına gelen cismin o konumda olası pozisyonunu göstermektedir. Başta henüz birkaç gözlem yapılmış olduğundan hatâ elipsi çok büyük olup Dünya'yı da kapsamaktadır. Bunun sonucunda sıfırın üstünde fakat küçük bir çarpışma ihtimâli hesaplanmaktadır. Daha sonraki gözlemlerle elips küçülmesine rağmen hâlâ Dünya'yı içermektedir. Bu da cismin Dünya'ya çarpma ihtimâlini artık Dünya küçülmüş elipsin içinde daha büyük bir yer kapladığından artmış olur. Sonunda da (çoğu zaman radar gözlemler veya daha önce çekilmiş bir kayıtta aynı cisme rastlanmasıyla) daha da fazla gözlem verisi elde edildiğinden çarpma ihtimâli elipsi daha da küçülür ve Dünya'yı artık içermemektedir. Bunun sonucunda da Dünya'yla çarpışma ihtimâli sıfıra inmiş olur.

2008 Mayıs'ına kadar 5.474 DYC keşfedilmişti. Bunların 65'i DYK ve 5.409'u DYA'tir. DYA'ların 453'ü Aten asteroidi, 2.053'ü Amor asteroidi ve 2.894'ü Apollo asteroidi'dirler. Tehlikeli Olabilecek Cisim (TOC) olarak sınıflandırılan DYC sayısı 943'tür. Şu sırada 138 TOC'un ve 743 DYC'in mutlak kadri 17,75 ya da daha parlaktır. Bu da kabaca en az 1 km'lik bir çapa karşılıktır.

Çapları en az 1 km olan cisimlerin Dünya'ya çarpma oranı bir milyon yılda iki olarak tahmin edilmektedir. Bu oranın önümüzdeki 1 milyar yıl devam etmesi durumunda bu zaman aşımında bu sınıfa dâhil olup sonuçta Dünya'ya çarpacak cisimlerin sayısı en az 2.000'dir. Fakat bu çarpacak cisimlerin çoğunluğu daha Mars ve Jüpiter arasında dolandıklarında şimdilik TOC olarak sınıflandırılmamışlardır. Sonuçta yörüngeleri değişecek ve DYC olacaklardır. Cisimler ortalamada birkaç milyon yıl DYC olarak kalıp sonunda Güneş'e veya küçük bir ihtimalle bir gezegene çarpar ya da Güneş Sistemi'nden dışarıya fırlatılırlar.

2008 Kasım îtibâriyle 191 DYA, NASA sitesinin çarpışma riski sahifesinde bulunmaktaydı. Bu DYA'lerin kayda değer bir bölümünün (2008 Şubat îtibâriyle 121'inin) çapı 50 metreyi geçmemekte ve hiçbiri de "sarı bölge"de (Torino ölçeğine göre 2) yer almamaktadır. Bu da bu cisimlerin hiçbirinin kamunun dikkatini çekecek özellikte olmadığı anlamına gelir. 2008 Nisan'ı îtibâriyle yalnız asteroit 2007 VK184'in Torino ölçeğine göre verilen sayı 1'dir. 2008 Mayıs'ından beri asteroit 2008 AF4'in derecesi Torino ölçeğine göre 0'a düşürüldü.

Meselâ bu formül, şimdiyle gelecek çarpışmaya kadar geçen zamanda 1 megatonu geçen çarpışmalar için beklenen değerin 33 yıl ve çarpışma olursa bunun 2,4 mega ton'u aşma ihtimâlinin %50 olduğu hesaplanmaktadır. Bu formül belli bir E enerji spektrumu için geçerlidir.

Bu formül belirli bir E değeri için hatırı sayılır ölçüde daha düşük oranlar vermekterdir. Meselâ patlama enerjisi 10 megatonu geçen (Tunguska patlaması gibi) bolitler için bu formülle hesaplanan oran, 210 yılda bir patlama yerine bin yılda birdir. Formülü ortaya koyan yazarlar, nispeten büyük bir belirsizliği olduğunu (10 Mt için 400 ilâ 1800 yılda bir) ifâde etmekte, kısmen hesaplarında kullandıkları atmosfere çarpan cisimlerin enerjilerin hesaplamadaki güçlükten kaynaklandığını ifâde etmektedirler.

25 Aralık 2004'te bir küçük gezegen olan 2004 MN4'e bugüne kadar verilen en büyük değer olan Torino ölçeğinde 4 derecesi verilmişti. 27 Aralık 2004'te Dünya'ya çarpma ihtimâli 13 Nisan 2029 için %2,7 olarak saptanmıştı. Fakat 28 Aralık 2004'te 2029 için çarpma riski sıfıra düştü. Fakat bir rezonans dünüş ihtimâlinden dolayı bu asteroit için hesaplanan Torino değerlendirmesi, 2036 Nisan'ındaki bir çarpışma için 2005 başında 4'e yükseldiyse de 2006 Ağustos'unda peyderpey 0'a (sıfır) indi. 2006 Ağustos'undaki Palermo ratingi -2,25'tir.

Şu anda Palermo ölçeği değeri sıfırdan büyük olan tek bilinen DYO (29075) 1950 DA'dur. Bu cismin 2880'de Dünya'ya çok yakın geçeceği ya da çarpacağı (p ≤ 0.003) beklenmektedir. Dönüş ekseninin yönelmesine göre ya Dünya'yı birkaç on milyon kilometre uzaktan ıskalayacak, ya da 1.300 oranında bir ihtimâlle Dünya'ya çarpacaktır. Fakat insanlığa 29075) 1950 DA'nın yörünge hesaplarını daha iyi yapmak ve tehlikeyi gerekirse bertarâf etmek için 8 yüzyıldan fazla bir süre kalmaktadır.

2007 TU24 Apollo asteroidi Dünya'ya 29 Ocak 2008'de 1,4 AU ya da 450.000 km'den geçti. Tahmin edilen çapı 300-600 metredir. Bu geçiş, 2027'ye kadar Dünya'ya en yakın geçen DYC olabilir.

8 Kasım 2007'de Amerika Birleşik Devletleri Temsilciler Meclisi Bilim, Uzay ve Teknoloji Komitesi'nin (United States House Committee on Science and Technology) Subcommittee on Space and Aeronautics adlı uzay ve havacılıkla ilgili alt komitesi, NASA'nın DYC'leri Araştırma Programı statüsünü tespit etmek üzere bir soruşturma açtı. Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Gezgini'nin (Wide-field Infrared Survey Explorer ya da WISE'') kullanılması, NASA yetkililerince teklif edildi.

WISE, kızılötesinde gökyüzünü çok yüksek hassâsiyetle tarayacaktır. Güneş ışınlarını yutan asteroitler kızılötesinde incelenebilmektedir. NASA yetkilileri komiteye yetkililerine NASA'nın WISE'i bilimsel hedeflerinin yanı sıra DYC'leri tespit etmek için kullanacakların söylediler. WISE'in bir yıllık misyonunda ilgi duyulan DYC'lerin yaklaşık %2'sini ya da 400 DYC'yi tespit etmesi beklenmektedir.