Research

Знищити астероїд виявилося складніше, ніж думали раніше

Популярна тема в фільмах - коли до планетинаближається астероїд, що загрожує знищити все живе, і команда супергероїв відправляється в космос, щоб підірвати його. Але наближаються астероїди, можливо, складніше розбити, ніж вважалося раніше, показує дослідження з Університету Джона Хопкінса. Вчені зробили моделювання зіткнення з астероїдом і отримали нове розуміння руйнування кам'яних порід. 15 березня роботу буде опублікована в журналі Icarus.

Її результати можуть допомогти в створенні стратегій протидії і відхилення астероїдів, поліпшити розуміння формування Сонячної системи і допомогти в розробці корисних ресурсів на астероїдах.

Як знищити астероїд?

«Раніше ми вважали, що чим більше об'єкт, тимлегше його розбити, тому що більш великі об'єкти з більшою ймовірністю мають слабкі місця. Однак наші результати показують, що астероїди міцніше, ніж ми вважали, і для повного руйнування буде потрібно більше енергії », говорить Чарльз Ель-Мир, перший автор роботи.

Вчені розуміють фізику матеріалів - на кшталт порід -в лабораторних масштабах (вивчаючи їх за зразками розміром з кулак), але важко перенести це розуміння на об'єкти розміром з місто, на зразок астероїдів. На початку 2000-х інші вчені створили комп'ютерну модель, в яку можна було ввести різні фактори, такі як маса, температура і крихкість матеріалу, і змоделювати астероїд діаметром близько кілометра, що потрапляє в цільової астероїд діаметром 25 кілометрів на швидкості 5 км / с. Їх результати показували, що цільової астероїд буде повністю зруйнований в результаті попадання.

У новому дослідженні Ель-Мир і його колеги ввелитакий же сценарій в нову комп'ютерну модель Тонга-Рамеша, яка враховує дрібномасштабні процеси, що відбуваються під час зіткнення, більш докладно. Попередні моделі не враховували обмежену швидкість поширення тріщин в астероїдах повинні чином.

«Ми задалися питанням: скільки енергії потрібно, щоб насправді знищити астероїд і розбити його на шматки», говорить Ель-Світ.

Моделювання було розділене на дві фази: короткочасна фаза фрагментації і довгострокова фаза гравітаційної реаккумуляціі. У першій фазі розглядалися процеси, які починаються відразу після попадання астероїда в ціль, процеси довжиною в частки секунди. Друга фаза, більш довга, має на увазі вплив гравітації на частини, які вилітають з поверхні астероїда після удару; через багато годин після зіткнення відбувається також і гравітаційна реаккумуляція, астероїд збирати заново під дією власного тяжіння.

У першій фазі після поразки астероїда на ньомуутворилися мільйони тріщин, частина астероїда розплавилася, на місці попадання з'явився кратер. На цьому етапі вивчалися окремі тріщини і прогнозувалося загальні закономірності поширення цих тріщин. Нова модель показала, що астероїд чи не розсиплеться від удару, як вважалося раніше. Більш того, оскільки астероїд не зруйнувався в першій фазі зіткнення, в другій фазі він навіть став сильніше: пошкоджені фрагменти перераспределились навколо більшого, нового ядра. За підсумками дослідження довелося переглянути як енергію, необхідну для руйнування астероїда, так і можливі лазівки до надр астероїда для тих, хто хотів би його розробляти.

«Дрібні астероїди досить часто потрапляють до нас -зразок події в Челябінські кілька років тому. Залишається лише питання часу, коли ці питання перейдуть від академічних до визначення нашого відповіді на серйозну загрозу. Ми повинні мати чітке уявлення про те, що робити, коли настане час - і наукові зусилля, подібні цим, мають вирішальне значення для прийняття рішень ».

Виходить, у фільмах показують неправду. А ви знали? Розкажіть про це в нашому чаті в Телеграма.