Et populært tema i filmer er når en asteroide nærmer seg planeten som truer med å ødelegge alt liv, og et team av superhelter går ut i verdensrommet for å sprenge den. Men det kan være vanskeligere å knuse asteroider enn tidligere antatt, viser en studie fra Johns Hopkins University. Forskere har simulert en asteroidepåvirkning og fått en ny forståelse av steinbrudd. Verket blir publisert i Icarus-magasinet 15. mars.
Resultatene kan bidra til å lage strategier for å motvirke og avlede asteroider, forbedre forståelsen av dannelsen av solsystemet og bidra til å utvikle nyttige ressurser på asteroider.
Hvordan ødelegge en asteroide?
Forskere forstår fysikken i materialer - som bergarter - på laboratorieskala (studerer dem fra prøver av knyttnær størrelse), men det er vanskelig å oversette denne forståelsen til objekter på størrelse med en by, som asteroider. På begynnelsen av 2000-tallet opprettet andre forskere en datamaskinmodell som kunne gå inn i forskjellige faktorer, for eksempel masse, temperatur og skjørhet i materialet, og simulere en asteroide omtrent en kilometer i diameter som treffer en målsteroid som var 25 kilometer i diameter med en hastighet på 5 km / s. Resultatene deres indikerte at mål-asteroiden ville bli fullstendig ødelagt av påvirkningen.
I en ny studie introduserte El Mir og kollegene det samme scenariet i en ny datamodell av Tonge-Ramesh, som tar hensyn til småskalaprosessene som finner sted under kollisjonen mer detaljert. Tidligere modeller tok ikke hensyn til den begrensede hastigheten til sprekkutbredelse i asteroider på en ordentlig måte.
Modelleringen ble delt inn i to faser: en kortsiktig fragmenteringsfase og en langvarig gravitasjonsreakumuleringsfase. I den første fasen ble det vurdert prosesser som begynner umiddelbart etter at asteroiden treffer målet, prosesser som er brøkdeler av en sekund lang. Den andre fasen, som er lengre, involverer tyngdekraftseffekten på delene som flyr av overflaten til asteroiden etter støt; mange timer etter kollisjonen skjer også gravitasjonsreakumulering, asteroiden settes sammen igjen under påvirkning av sin egen tyngdekraft.
I den første fasen, etter at asteroiden ble truffet, dannet det seg millioner av sprekker på den, en del av asteroiden smeltet, og et krater dukket opp på påvirkningsstedet. På dette stadiet ble individuelle sprekker studert og de generelle mønstringsmønstrene av disse sprekkene ble forutsagt. Den nye modellen viste at asteroiden ikke ville smuldre sammen på støt, som tidligere antatt. Siden asteroiden ikke kollapset i den første fasen av kollisjonen, ble den til og med sterkere i den andre fasen: De skadede fragmentene ble fordelt om en større, ny kjerne. Som et resultat av studien var det nødvendig å revidere både energien som kreves for å ødelegge asteroiden og de mulige smutthullene til det indre av asteroiden for de som ønsker å utvikle den.
Ilya Khel
