Ett populärt tema i filmer är när en asteroid närmar sig planeten, hotar att förstöra allt liv, och ett team av superhjältar går ut i rymden för att spränga den. Men att närma sig asteroider kan vara svårare att bryta än tidigare trott, visar en studie från Johns Hopkins University. Forskare har simulerat en asteroidpåverkan och fått en ny förståelse för stenbrytning. Arbetet kommer att publiceras i tidningen Icarus den 15 mars.
Resultaten kan hjälpa till att skapa strategier för att motverka och avböja asteroider, förbättra förståelsen för bildandet av solsystemet och hjälpa till att utveckla användbara resurser på asteroider.
Hur förstör du en asteroid?
Forskare förstår materialens fysik - som stenar - på laboratorieskala (studerar dem från prov av nävestorlek), men det är svårt att översätta denna förståelse till objekt som är storleken på en stad, som asteroider. I början av 2000-talet skapade andra forskare en datormodell som kunde komma in i olika faktorer, såsom massa, temperatur och bräcklighet hos materialet, och simulera en asteroid som är ungefär en kilometer i diameter och träffade en målsteroid som var 25 kilometer i diameter med en hastighet av 5 km / s. Deras resultat indikerade att mål-asteroiden skulle förstöras fullständigt av påverkan.
I en ny studie introducerade El Mir och hans kollegor samma scenario i en ny datormodell av Tonge-Ramesh, som tar hänsyn till de småskaliga processer som äger rum under kollisionen mer detaljerat. Tidigare modeller tog inte hänsyn till den begränsade hastigheten för spridningsutbredning i asteroider på ett korrekt sätt.
Modelleringen delades upp i två faser: en kortsiktig fragmenteringsfas och en långvarig gravitationsreakumuleringsfas. I den första fasen betraktades processer som börjar omedelbart efter att asteroiden träffar målet, processer som är fraktioner av en sekund lång. Den andra fasen, som är längre, involverar tyngdkraftseffekten på de delar som flyger från asteroiden efter påverkan; många timmar efter kollisionen inträffar också gravitationsreacumulation, asteroiden återmonteras under påverkan av sin egen gravitation.
I den första fasen, efter att asteroiden drabbades, bildades miljoner sprickor på den, en del av asteroiden smältes och en krater dök upp på platsen för påverkan. I detta skede studerades enskilda sprickor och de allmänna spridningsmönstren av dessa sprickor förutsades. Den nya modellen visade att asteroiden inte skulle krascha på stötar, som tidigare trott. Eftersom asteroiden inte kollapsade i den första fasen av kollisionen blev den till och med starkare i den andra fasen: de skadade fragmenten omfördelades runt en större, ny kärna. Som ett resultat av studien var det nödvändigt att se över både den energi som krävdes för att förstöra asteroiden och de möjliga kryphålen till asteroidens inre för dem som vill utveckla den.
Ilya Khel
