科學(xué)家揭示了核爆炸會(huì)對小行星造成什么影響

雖然它一直是最受歡迎的災(zāi)難電影主題，但核彈即將到來小行星在現(xiàn)實(shí)世界中被吹捧為非常糟糕的主意。

雖然核彈可能會(huì)摧毀一顆較小的小行星，但對一顆較大的小行星進(jìn)行核彈只會(huì)將其分解成碎片。這些碎片仍然會(huì)威脅到我們的星球，甚至可能使事情變得更糟對地球產(chǎn)生多重影響。

但是，在即將到來的小行星上使用核武器真的是一個(gè)壞主意嗎？如果使用正確的技術(shù)，核爆炸可能會(huì)被用作小行星偏轉(zhuǎn)裝置。

勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的研究人員現(xiàn)在創(chuàng)建了一個(gè)建模工具，可以模擬核裝置在小行星表面以上引爆時(shí)可能發(fā)生的情況。該工具有助于提高對核爆炸輻射如何與小行星表面相互作用的理解，并研究可能影響小行星內(nèi)部的沖擊波動(dòng)力學(xué)。

這種爆炸技術(shù)稱為核消融，爆炸的輻射會(huì)蒸發(fā)小行星表面的一部分，產(chǎn)生爆炸推力和速度變化作為響應(yīng)。

該模型可以包含廣泛的初始條件，這些條件模擬了我們最近能夠近距離研究的小行星種類，從固體巖石到瓦礫堆。這些模擬為行星科學(xué)家提供了更多的見解和更多的選擇，讓他們知道太空巖石有朝一日可能會(huì)壓在地球上。

“如果我們有足夠的預(yù)警時(shí)間，我們可能會(huì)發(fā)射一個(gè)核裝置，將其發(fā)送到數(shù)百萬英里外的一顆正朝著地球飛去的小行星。LLNL的研究員Mary Burkey說.

“然后，我們將引爆該裝置，使小行星偏轉(zhuǎn)，使其保持完整，但提供遠(yuǎn)離地球的受控推力，或者我們可以破壞小行星，將其分解成小的，快速移動(dòng)的碎片，這些碎片也會(huì)錯(cuò)過地球。

多虧了雙小行星重定向測試（DART）任務(wù)——一個(gè)動(dòng)能撞擊器被故意撞向一顆小行星以改變其軌跡——科學(xué)家們已經(jīng)了解了很多關(guān)于如何改變一顆危險(xiǎn)的小行星需要什么。這個(gè)被稱為X射線能量沉積模型的新模型為研究人員提供了工具，可以在從DART獲得的見解的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建，同時(shí)探索核消融如何成為動(dòng)能撞擊任務(wù)的可行替代方案。

伯基在LLNL 新聞稿核裝置具有任何人類技術(shù)中每單位質(zhì)量的能量密度比最高，這可能使它們成為減輕小行星威脅的寶貴工具。

但是，正如團(tuán)隊(duì)所寫在他們的論文中，發(fā)表在行星科學(xué)雜志,“預(yù)測潛在核偏轉(zhuǎn)或破壞任務(wù)的有效性取決于對設(shè)備X射線能量沉積到小行星中以及由此產(chǎn)生的材料燒蝕的精確多物理場模擬。

該團(tuán)隊(duì)表示，這些模擬中的相關(guān)物理需要各種不同的復(fù)雜物理包，它們跨越許多數(shù)量級，并且計(jì)算要求非常高。Burkey和她的同事們設(shè)定了目標(biāo)，即開發(fā)一種有效而準(zhǔn)確的方法來模擬小行星的一系列物理特性的核偏轉(zhuǎn)。

Burkey說，他們的高保真模擬可以跟蹤光子穿透巖石、鐵和冰等小行星狀物質(zhì)的表面，同時(shí)考慮更復(fù)雜的過程，如再輻射。

該模型還考慮了各種各樣的小行星體。他們說，這種全面的方法使該模型適用于各種潛在的小行星情景。

LLNL的行星防御項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Megan Bruck Syal表示，如果出現(xiàn)真正的行星防御緊急情況，這種高保真模擬建模對于為決策者提供可操作的、風(fēng)險(xiǎn)知情的信息至關(guān)重要，這些信息可以防止小行星撞擊，保護(hù)重要的基礎(chǔ)設(shè)施并挽救生命。

“雖然在我們的一生中發(fā)生大型小行星撞擊的可能性很低，但潛在的后果可能是毀滅性的，”Bruck Syal說。

本文最初由今日宇宙.閱讀原文.

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