摧毀一顆對地球有威脅的小行星比我們想象的要難_風聞
酆都御史-仰观宇宙之大,俯察品类之盛2019-03-08 20:51
在科幻電影中可能會出現這樣的劇情:發現一顆小行星即將撞擊地球,為了避免這足以滅絕人類的巨大天災發生,燈塔國政府決定派遣幾個超級英雄,將火箭發動機安裝在另一顆小行星上去撞擊那顆小行星,使它偏離撞向地球的軌道。但是最新的研究表明,這種辦法可能是徒勞的,並不能拯救地球。

在一篇將發表在行星科學期刊《Icarus》的論文中,研究者採用一種新的混合框架,來模擬高速小行星的撞擊及評估最終結果。非常令人失望,人類可能在面對有威脅的小行星時不得不使用更加猛烈的火力才行,徹底粉碎一顆小行星比預想的難得多!
這個項目在研究小行星高速撞擊時,用計算機模擬了一塊直徑為1.21公里的玄武岩,以每秒5公里的速度撞擊一個直徑為25公里的目標。整個過程分為兩個階段分別觀察其結果:首先以最近改良過的小行星岩石材料模型來模擬撞擊之後極短時間發生的碎裂過程,然後使用一個被稱為N體模型的程序來模擬引力作用,以觀察撞擊後發生的事情。
虛擬撞擊的結果是小行星並沒有完全粉碎。雖然撞擊初期小行星內部出現很多裂隙,靠近撞擊點的岩石被粉碎成沙子散射出去,並形成一個隕石坑。但整個過程並沒有結束,當顆粒射流和孔隙坍塌等能量釋放方式消散後,那些裂隙並沒有完全破壞小行星,最終留下了一個雖然破損但完整的小行星,並且因為它的質量足夠大,可以將部分飛離的碎塊拉回自身。這個結果表明岩石小行星的破壞閾值比以前認為的要高。
此前曾有研究團隊進行過類似設計的撞擊模擬過程,在那些研究中,較大的小天體被完全摧毀。但是以前的模擬程序代碼並不完善,沒有考慮撞擊後極短時間內發生的岩石動力學衝擊過程,由於裂隙以有限的速度在小行星上傳播,所以撞擊效果並不能輕易地破碎小行星。
這項研究還有別的用途,比如未來如何從小行星上採礦。
雖然這個研究結果可能不會對科幻電影中的爆破方式產生影響,但對於NASA的行星防禦協調辦公室來説,已經感到情緒緊張了。它的任務就是監測並跟蹤那些可能會闖入近地軌道的有威脅物體。
如果有一顆小行星註定要撞擊地球,最好把它分成極小的碎片,或者把它推到一個不同的方向,如果是後者,應該用多少力量將它移開而不會導致它破裂並依然有威脅。這個問題從學術研究到真實發生很可能只是時間問題,屆時我們應該做些什麼,能做些什麼。像這樣的科學研究對於幫助我們做出這些決定至關重要。