Астэроіды могуць быць больш жорсткімі, чым раней лічылі

Мы ўсе бачылі сцэну ў кіна- або тэлешоў, у якой Зямля пазбягае разбурэнняў, калі астэроід на шляху сутыкнення знішчаецца ў самыя кароткія тэрміны. Але новыя даследаванні паказваюць, што астэроіды могуць быць больш жорсткімі арэшкамі, чым мы лічылі раней. Дрэнная навіна, калі калі-небудзь здараецца інцыдэнт, пры якім астэроідны ўдар трэба хутка змякчыць.

Новае даследаванне - праведзенае даследчыкамі Джона Хопкінса - выкарыстала наша разуменне разбурэння скалы ў спалучэнні з нядаўна распрацаванай мадэллю камп'ютэрнага мадэлявання, каб узнавіць сутыкненні астэроідаў.

Мэтай даследавання, высновы якога павінны быць апублікаваны ў Ікары, - гэта дапамога ў стварэнні стратэгіі ўздзеяння і адхілення астэроідаў, а таксама павышэнне разумення фарміравання Сонечнай сістэмы і адкрыццё магчымасці здабычы астэрыёдаў.

Гэта першы этап новай мадэлі сутыкнення астэроідаў, які паказвае працэсы, якія пачынаюцца адразу пасля траплення астэроіда - працэсы, якія адбываюцца ў долі секунды (Універсітэт Чарльза Эль Міра / Джон Джон Хопкінс)

Чарльз Эль Мір, нядаўні аспірант кафедры машынабудавання універсітэта Джона Хопкінса і першы аўтар газеты, кажа: "Мы лічылі, што чым большы аб'ект, тым лягчэй ён разбурыцца, таму што чым больш прадметы, тым больш недахопы ".

"Нашы высновы, аднак, паказваюць, што астэроіды мацнейшыя, чым мы думалі, і патрабуюць больш энергіі, каб цалкам разбурыцца".

Хоць даследчыкі даўно добра разумеюць скалы і іншыя фізічныя матэрыялы ў лабараторных маштабах, гэта была вялікая задача распаўсюдзіць гэтыя веды на велізарныя аб'екты памеру горада, такія як астэроіды.

У пачатку 2000-х іншая навукова-даследчая група стварыла кампутарную мадэль, у якую яны ўводзілі розныя фактары, такія як маса, тэмпература і далікатнасць матэрыялу, і імітавалі астэроід дыяметрам каля кіламетра, ударыўшы галавой у астэроід дыяметрам 25 кіламетраў. пры хуткасці ўдару пяць кіламетраў у секунду.

Гэтыя вынікі дазваляюць выказаць здагадку, што ад удару мэтавы астэроід будзе цалкам знішчаны.

У новым даследаванні Эль Мір і яго калегі К. Т. Рамеш, дырэктар Інстытута экстрэмальных матэрыялаў Гопкінса, і Дэрэк Рычардсан, прафесар астраноміі ў Мэрылендскім універсітэце, увялі той жа сцэнар у новую камп'ютэрную мадэль пад назвай мадэль Тонге-Рамэш, што тлумачыць больш падрабязныя працэсы меншага маштабу, якія адбываюцца падчас сутыкнення астэроідаў. Папярэднія мадэлі належным чынам не ўлічвалі абмежаваную хуткасць расколін у астэроідаў.

Гэта кадр за кадрам, які паказвае, як гравітацыя прымушае астэроідныя фрагменты зноў назапашвацца ў гадзіны пасля наступлення (Універсітэт Чарльза Эль Міра / Джон Джон Хопкінс)

Эль-Мір кажа: "Нам пытанне было, колькі энергіі патрабуецца, каб фактычна знішчыць астэроід і разбіць яго на часткі?"

Мадэляванне было падзелена на дзве фазы. Спачатку фаза фрагментацыі кароткачасовага маштабу, а потым фаза гравітацыйнага паўторнага разлічэння.

На першай фазе разглядаліся працэсы, якія пачынаюцца адразу пасля паразы астэроіда, тыя, якія адбываюцца ў долі секунды.

Другая, шматгадовая фаза разглядае ўплыў гравітацыі на кавалкі, якія вылятаюць з паверхні астэроіда пасля ўдару, прычым гравітацыйная паўторная назапашванне адбываецца праз шмат гадзін пасля ўдару.

На першай фазе пасля таго, як астэроід быў удараны, мільёны расколін утварыліся і пульсавалі па ўсім астэроіду, часткі астэроіда пацяклі як пясок, і быў створаны кратэр. На гэтым этапе мадэль вывучала асобныя расколіны і прадказвала агульныя заканамернасці іх распаўсюджвання.

Новая мадэль паказала, што ўвесь астэроід не разбіты ад удару, у адрозненне ад таго, што лічылася раней. Замест гэтага астэроід, які пацярпеў, меў вялікае пашкоджанае ядро, якое ў другім этапе мадэлявання аказала моцнае гравітацыйнае цяга на фрагменты.

Даследчая група выявіла, што канчатковым вынікам ўздзеяння была не проста "куча бута" - сукупнасць слабых аскепкаў, якія свабодна ўзятыя сіламі цяжару. Замест гэтага астэроід здзіўлены захаваў значную сілу, таму што ён не трэснуў цалкам, што сведчыць аб неабходнасці больш энергіі для знішчэння астэроідаў.

Між тым, пашкоджаныя фрагменты цяпер пераразмеркаваны па вялікім ядры, даючы рэкамендацыі тым, хто можа захацець здабываць астэроіды падчас будучых касмічных прадпрыемстваў.

Эль Мір працягвае: "Гэта можа здацца навуковай фантастыкай, але вялікая колькасць даследаванняў лічыць, што сутыкненні астэроідаў. Напрыклад, калі на зямлі прыходзіць астэроід, нам лепш разбіць яго на дробныя кавалачкі альбо падштурхнуць яго ў іншым кірунку?

"Калі апошні, з якой сілай мы павінны яго ўдарыць, каб адсунуць яго, не прымушаючы яго разарвацца? Гэта актуальныя пытанні, якія разглядаюцца ".

Даследаванні такога характару лічацца найбольш цікавымі для большасці астраномаў. Д-р Джозэф Нут - навуковы супрацоўнік Цэнтра касмічных палётаў НАСА Годдард, які не ўдзельнічаў у вытворчасці гэтага даследавання - у 2016 годзе заявіў, што Зямля вельмі не гатовая да астэроіда.

Ён дадае: "Мы асабліва безабаронныя, калі гэта памер той, які, як лічыцца, знішчыў дыназаўраў.

"Яны практычна ад 50 да 60 мільёнаў гадоў. Можна сказаць, вядома, мы павінны ".

Супрацоўнік аўтара Рамеш працягвае: "На нас даволі часта ўздзейнічаюць маленькія астэроіды, напрыклад, у Чалябінску некалькі гадоў таму.

"Гэта толькі пытанне часу, перш чым гэтыя пытанні перайдуць ад акадэмічных да вызначэння нашага адказу на сур'ёзную пагрозу".

Рамеш дадае: "Нам трэба добра ўявіць, што мы павінны рабіць, калі надыдзе гэты час, - і такія навуковыя намаганні, як гэта, маюць вырашальнае значэнне для таго, каб нам прымаць такія рашэнні".

Першапачаткова апублікаваны на sciscomedia.co.uk 4 сакавіка 2019 года.