Los científicos simulan en el laboratorio la exitosa explosión nuclear de un asteroide

Los científicos simulan en el laboratorio la exitosa explosión nuclear de un asteroide

Una explosión de rayos X procedente de una explosión nuclear podría ser suficiente para proteger a la Tierra de un asteroide que se acerca. Esto surge de los resultados de un experimento por primera vez.

Los resultados, publicados el 23 de septiembre en Nature Physics, muestran "evidencia experimental directa realmente sorprendente de cuán efectiva puede ser esta técnica", según Dawn Graninger, física del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. "Es un trabajo muy impresionante".

Nathan Moore, físico de los Laboratorios Nacionales Sandia en Albuquerque, Nuevo México, y su equipo diseñaron el experimento para simular lo que podría suceder si una bomba nuclear fuera detonada cerca de un asteroide. Hasta ahora, los científicos han estudiado la dinámica de la onda de presión de una bomba, que se crea por la expansión del gas y empuja contra un asteroide. Sin embargo, Moore y su equipo creen que la gran cantidad de rayos X producidos en la explosión podría tener un mayor efecto a la hora de cambiar la trayectoria de un asteroide.

El equipo utilizó la enorme máquina Z de Sandia, que utiliza campos magnéticos para producir altas temperaturas y potentes rayos X. Dispararon rayos X a dos asteroides de prueba que tenían aproximadamente el tamaño de granos de café. "A través de la máquina fluyen unos 80 billones de vatios de electricidad durante unas 100 milmillonésimas de segundo", afirma Moore. "Esta intensa carga eléctrica comprime el gas argón en un plasma muy caliente con temperaturas de millones de grados, lo que crea una burbuja de rayos X".

Los dos asteroides de prueba tenían unos 12 milímetros de diámetro y estaban hechos de cuarzo y gel de sílice para reflejar las diferentes composiciones de los asteroides del sistema solar. Cada uno de ellos estaba suspendido de un fino trozo de papel de aluminio al vacío. Cuando la burbuja de rayos X golpeó, cortó la lámina como si fueran tijeras, enviando los asteroides a caída libre. Esto permitió observar el efecto real de los rayos X en condiciones similares al vacío del espacio. "Esto es completamente nuevo", dice Graninger. "Nunca antes había oído que se hiciera algo así".

Los resultados del experimento, que duró sólo 20 millonésimas de segundo, mostraron que las muestras de cuarzo y sílice aceleraron a 69,5 metros por segundo y 70,3 metros por segundo antes de vaporizarse. La causa de la aceleración fueron los rayos X que vaporizaron la superficie de los asteroides, creando un empuje a medida que el gas se expandía desde sus superficies.

Moore dice que los resultados muestran que la técnica podría ampliarse a asteroides mucho más grandes, que miden unos 4 kilómetros de diámetro, para alejarlos de un curso de colisión con la Tierra. "Estamos especialmente interesados ​​en los asteroides más grandes con un tiempo de alerta corto", afirma. En estos casos, otros enfoques, como estrellar una nave espacial contra un asteroide (como se hizo en la prueba de redirección de doble asteroide de la NASA, o DART, en 2022), "pueden no tener suficiente energía para desviarlo de su curso".

Mary Burkey, física del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California, describe el estudio como "una de las primeras publicaciones de gran éxito que intenta descubrir cómo nosotros, en la Tierra, podemos recrear una desviación nuclear de un asteroide". Destaca que otros experimentos están explorando esta posibilidad, incluidos aquellos que utilizan muestras de meteoritos para simular con mayor precisión la composición de los asteroides. "La protección planetaria ocupa mucho más tiempo en el centro de atención", afirma.

Moore espera realizar más pruebas experimentales de la técnica de desviación de rayos X para perfeccionar su eficacia. Algún día también podría realizarse una prueba en el espacio, similar a la misión DART, para observar el efecto en un asteroide real. "No hay nada que nos detenga excepto la voluntad de hacerlo", afirma.

1. Moore, noroeste. et al. Física de la naturaleza. https://doi.org/10.1038/s41567-024-02633-7 (2024).

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