Oamenii de știință simulează explozia nucleară cu succes a unui asteroid în laborator

Oamenii de știință simulează explozia nucleară cu succes a unui asteroid în laborator

O explozie de raze X de la o explozie nucleară ar putea fi suficientă pentru a proteja Pământul de un asteroid care se apropie. Acest lucru reiese din rezultatele unui experiment pentru prima dată.

Rezultatele, publicate pe 23 septembrie în Nature Physics, arată „dovezi experimentale directe cu adevărat uimitoare ale cât de eficientă poate fi această tehnică”, conform lui Dawn Graninger, fizician la Laboratorul de Fizică Aplicată de la Universitatea Johns Hopkins din Laurel, Maryland. „Este o muncă foarte impresionantă.”

Nathan Moore, un fizician la Sandia National Laboratories din Albuquerque, New Mexico, și echipa sa au conceput experimentul pentru a simula ce s-ar putea întâmpla dacă o bombă nucleară ar fi detonată în apropierea unui asteroid. Până acum, oamenii de știință au studiat dinamica undei de presiune a unei bombe, care este creată de expansiunea gazului și împinge împotriva unui asteroid. Cu toate acestea, Moore și echipa sa cred că cantitatea mare de raze X produsă în explozie ar putea avea un efect mai mare asupra schimbării traiectoriei unui asteroid.

Echipa a folosit enorma mașină Z a Sandia, care folosește câmpuri magnetice pentru a genera temperaturi ridicate și raze X puternice. Au tras cu raze X la doi asteroizi de testare care aveau aproximativ dimensiunea boabelor de cafea. „Aproximativ 80 de trilioane de wați de electricitate curg prin mașină pentru aproximativ 100 de miliarde de secundă”, spune Moore. „Această încărcătură electrică intensă comprimă gazul argon într-o plasmă foarte fierbinte, cu temperaturi de milioane de grade, ceea ce creează o bulă de raze X.”

Cei doi asteroizi testați aveau aproximativ 12 milimetri în diametru și erau fabricați din cuarț și silicagel pentru a reflecta diferite compoziții ale asteroizilor din sistemul solar. Fiecare a fost suspendat de o bucată subțire de folie în vid. Când bula de raze X a lovit, a tăiat folia ca o foarfecă, trimițând asteroizii în cădere liberă. Acest lucru a făcut posibilă observarea efectului real al razelor X în condiții similare cu vidul spațiului. „Acesta este complet nou”, spune Graninger. „Nu am mai auzit niciodată să se facă așa ceva până acum.”

Rezultatele experimentului, care a durat doar 20 de milioane de secundă, au arătat că probele de cuarț și silice au accelerat la 69,5 metri pe secundă și 70,3 metri pe secundă înainte de a se vaporiza. Cauza accelerației au fost razele X care au vaporizat suprafața asteroizilor, creând o împingere pe măsură ce gazul se extinde de pe suprafețele lor.

Moore spune că rezultatele arată că tehnica ar putea fi extinsă la asteroizi mult mai mari, cu o lungime de aproximativ 4 kilometri, pentru a-i îndepărta de un curs de coliziune cu Pământul. „Suntem interesați în special de cei mai mari asteroizi cu un timp scurt de avertizare”, spune el. În aceste cazuri, alte abordări, cum ar fi lovirea unei nave spațiale într-un asteroid – așa cum a fost făcut în testul de redirecționare a asteroizilor duble de la NASA, sau DART, în 2022 – „s-ar putea să nu aibă suficientă energie pentru a o deturna”.

Mary Burkey, fizician la Lawrence Livermore National Laboratory din Livermore, California, descrie studiul ca fiind „una dintre primele publicații de succes majore care încearcă să descopere cum noi, pe Pământ, putem recrea o deviere nucleară a unui asteroid”. Ea subliniază că alte experimente explorează posibilitatea, inclusiv cele care folosesc mostre de meteoriți pentru a simula mai precis compoziția asteroizilor. „Protecția planetară are mult mai mult timp în centrul atenției”, spune ea.

Moore speră să efectueze teste experimentale suplimentare ale tehnicii de deviere a razelor X pentru a-i perfecționa eficacitatea. Într-o zi ar putea fi și un test în spațiu, similar misiunii DART, pentru a observa efectul asupra unui asteroid real. „Nimic nu ne oprește în afară de voința de a face asta”, spune el.

1. Moore, N.W. et al. Natura Fiz. https://doi.org/10.1038/s41567-024-02633-7 (2024).

Descărcați referințe