Jarak Minimum Orbit dan Tumbukan Populasi Asteroid Dekat-Bumi dengan Planet Bumi

Annisa Nur'imani Fauziah; Judhistira Aria Utama; Ferry M. Simatupang

doi:10.17509/wafi.v5i1.23562

Authors

Annisa Nur'imani Fauziah Physics Education Department, Universitas Pendidikan Indonesia, Indonesia
Judhistira Aria Utama Physics Education Department, Universitas Pendidikan Indonesia, Indonesia
Ferry M. Simatupang Kelompok Keilmuan Astronomi, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.17509/wafi.v5i1.23562

Keywords:

Asteroid dkeat-bumi, laju peluruhan fraksional, laju tumbukan, MOTD

Abstract

Asteroid dekat-Bumi diketahui memiliki orbit yang kaotik akibat seringnya terjadi papasan dekat dengan planet-planet terestrial. Orbit yang kaotik dapat membuat populasi objek ini berakhir sebagai penumbuk matahari maupun planet-planet. Dalam penelitian ini digunakan 3372 sampel asteroid dekat-Bumi nyata dengan orbit yang dikenal baik (U = 0). Evolusi orbit sampel dilakukan dengan memanfaatkan paket integrator Swift RMVS4 menggunakan model Tata Surya yang terdiri atas Matahari dan kedelapan planet termasuk Bulan sebagai objek terpisah. Propagasi orbit di bawah pengaruh gravitasi dilakukan hingga kurun 2 ´ 10⁶ tahun ke depan dengan langkah waktu komputasi 10^-3 tahun (9 jam). Hingga akhir komputasi diperoleh fluks masuk sampel populasi asteroid dekat-Bumi yang berakhir di zona pembuangan (menumbuk Matahari, terlempar keluar Tata Surya, dan menumbuk planet-planet) adalah sebesar 14 ± 2 asteroid per juta tahun untuk H < 18 (bersesuaian dengan diameter asteroid 0,67 km – 1,5 km). Berdasarkan informasi jarak minimum orbit (Minimum Orbit Intersection Distance – MOTD) seluruh sampel dengan planet Bumi dengan perhitungan berdasarkan geometri, diperoleh nilai kebolehjadian tumbukan intrinsik (P_i) sebesar 1,099 ´ 10^-15 per km² per tahun per objek yang bersesuaian dengan kejadian satu tumbukan dengan planet Bumi setiap 10 juta tahun. Frekuensi tumbukan yang diperoleh ini lebih singkat daripada yang disimpulkan dari penelitian terdahulu. Penggunaan sampel yang lebih banyak dan dengan kualitas orbit yang lebih baik diduga kuat menjadi faktor penyebab perbedaan.

References

Bottke, W.F., Jedicke, R., Morbidelli, A., Petit, J.M. and Gladman, B. 2000. Understanding the distribution of near-earth asteroids. Science.

Bottke, W.F., Morbidelli, A., Jedicke, R., Petit, J.M., Levison, H.F., Michel, P. and Metcalfe, T.S. 2002. Debiased orbital and absolute magnitude distribution of the near-Earth objects. Icarus, 156, 399–433.

Bottke, W.F., Vokrouhlický, D., Rubincam, D. P. and Nesvorný, D. 2006. The Yarkovsky and YORP effects: implications for asteroid dynamics. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 34, 157–191.

Bottke, W.F., et al. 2016. Massive impact-induced release of carbon and sulfur gases in the early earth’s atmosphere. Earth and Planetary Science Letters 449(2016) 96-104.

Brown, P.G., et al., 2013. A 500-kiloton airburst over Chelyabinsk and and enhanced hazard from small impactors. Nature 503, 238–241.

Davidsson, B.J.R., Rickman, H., 2014. Surface roughness and threedimensional heat conduction in thermophysical models. Icarus 243, 58–77.

Gladman, B., Michel, P. and Froeschlé, C. 2000. The near-earth object population. Icarus, 146, 176–189.

Galad, A., et al. 2005. Probability of Subkilometer Asteroids with the Earth. Contrib. Astron. Obs. Skalnat´e Pleso 35, 65–75.

Galiazzo, M. A., Bazso, A., Dvorak, R. 2014. The Hungaria Asteroids: Close Encounters and Impacts with Terrestrial Planets. Mem. Soc. Astron. Italiana, 26, 38.

Galiazzo, M.A., et al. 2016. V-Type Near-Earth Asteroids: Dynamics, close encounters, and Impacts with Terestrial Planets. German : Astronomiche Nachrichten.

Rickman., et al. 2017. Cometary Imbact Rates on the Moon and Planets during the late Heavy Bombardment. A&A Volume 598.

JeongAhn, Y., Malhotra, R. 2015. The current impact flux on Mars and its seasonal variation. Icarus, 262:140-153.

JeongAhn, Y., Malhotra, R. 2017. Simplified derivation of the collision probability of two objects in independent Keplerian orbits, AJ 153, article id. 235, 11.

Kowalski, A., et al. 2008. The Size Distributions of Asteroid Families in the SDSS Moving Object Catalog 4. Icarus 198, 138-155.

Levison, H.F. and Duncan, M.J. 1994. The longterm dynamical behavior of short-period comets. Icarus, 108, 18–36.

Michel, P., Zappalà, V., Cellino, A. and Tanga, P. 2000. Estimated abundance of atens and asteroids evolving on orbits between earth and sun. Icarus, 143, 421–424.

Morais, M.H.M. and Morbidelli, A. 2002. The population of near-earth asteroids in coorbital motion with the earth. Icarus, 160, 1–9.

Popova, O.P., et al. 2013. Chelyabinsk airburst, damage assessment, meteorite recovery, and characterization. Science 342, 1069–1073.

Rumpf, C. Et al., 2016. On the Influence of Impact Effect Modelling for Global Asteroid Impact Risk Distribution. Acta Astronautica Volume 123.

Utama, Judhistira Aria., et al. 2017. Estimasi Rasio Populasi Asteroid Pelintas Orbit Bumi dari Simulasi Orbital yang Menyertakan Efek Termal. Bandung. Prosiding Seminar Nasional Sains Antariksa.

Utama, Judhistira Aria., et al. 2019. Steady State Scenario in Asteroids Orbital Simulation with Yarkovsky Effect Inclusion. Indonesia. Jurnal oh Physics : Conference Series.

Wisdom J. and Holman M. 1991. Symplectic Maps for the N-Body Problem. Cambridge. Astronomical Jurnal.

Wiśniowski, T. and Rickman, H. 2013. Fast geometric method for calculating accurate minimum orbit intersection distances. Acta Astronomica, 63, 293-307.

Zappala, V., et al. 1996. Phisical and dynamical properties of asteroid families. Italia. Instituto Nazionale di Astrofisica.