Cerca de 66 milhões de anos atrás, o impacto do asteroide Chicxulub desencadeou uma extinção em massa, mega-tsunamis e um período de aquecimento global que durou cerca de 100.000 anos. Embora a missão Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA tenha demonstrado que objetos próximos à Terra podem ser alvejados com sucesso, desviar os asteroides mais perigosos exigirá concentrações de energia semelhantes às explosões nucleares. No entanto, alvos adequados para missões de prática são escassos. Cientistas agora demonstraram a simulação da deflexão de asteroides com um pulso de raios X de plasma de argônio denso gerado na máquina Z, um dispositivo de energia pulsada nos Laboratórios Nacionais de Sandia.
Esta ilustração artística mostra a ejeção de uma nuvem de detritos após a nave espacial DART da NASA colidir com o asteroide Dimorphos. Crédito da imagem: ESO / M. Kornmesser.
Cometas e asteroides podem representar uma ameaça ao nosso planeta se suas trajetórias se aproximarem muito da Terra.
Conforme demonstrado recentemente pela missão Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA, uma nave espacial pode ser usada para atingir e mudar a trajetória de um asteroide.
No entanto, essa abordagem de impacto físico exige bastante tempo e preparação e geralmente é cara.
Em uma abordagem alternativa, os raios X de uma explosão nuclear poderiam ser usados para aquecer rapidamente a superfície do objeto alvo, fazendo com que ele vaporize e mude sua direção de movimento.
O pesquisador do Laboratório Nacional de Sandia, Nathan Moore, e seus colegas testaram como imitar o efeito de um dispositivo nuclear impactando um asteroide em experimentos de laboratório.
Eles usaram raios X para mirar em dois asteroides simulados de 12 mm de largura no vácuo — uma amostra consistia de quartzo, enquanto a outra era feita de sílica fundida.
Em ambos os experimentos, os autores observaram os pulsos de raios X aquecendo a superfície dos asteroides análogos, resultando em uma pluma de vapor que gerou momento transferido para os alvos de quartzo e sílica e gerou velocidades de cerca de 69,5 m por segundo e 70,3 m por segundo, respectivamente.
Eles então usaram essas medições para conduzir simulações numéricas sobre como esse método de deflexão de asteroides poderia ser dimensionado e sugerir que objetos próximos à Terra com um diâmetro de cerca de 4 km poderiam ser desviados com a estratégia do impactador nuclear.
Eles sugerem que experimentos futuros poderiam investigar outros materiais e estruturas alvos e testar diferentes pulsos de raios X, já que a coluna de vapor gerada pelos pulsos de raios X depende da composição química do asteroide.
“Nós escalamos esses resultados para as energias de interceptação propostas e prevemos que asteroides com um diâmetro de até 4 km podem ser desviados com esse mecanismo, mostrando uma maneira viável de se preparar para futuras missões de defesa planetária”, eles disseram.
O resultados foram publicados esta semana na revista Física da Natureza.
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Noroeste Moore e outros. Simulação de deflexão de asteroide com um pulso de raios X de classe megajoule. Física Naturalpublicado online em 23 de setembro de 2024; doi: 10.1038/s41567-024-02633-7
