X光可偏轉危險的近地小行星
小行星可以在一瞬間摧毀地球,問問恐龍就知道了。桑迪亞國家實驗室(Sandia National Laboratories)的科學家現在已經展示了一種概念驗證方法,即利用X射線爆炸來偏轉一顆可能撞擊地球的小行星。
積極保護我們的星球免受小行星撞擊不再只是布魯斯威利斯的職責–美國國家航空暨太空總署(NASA)正在親力親為。 “哨兵”任務監測近地小行星,並計算它們撞擊我們的可能性和時間。只要有足夠的預警,我們就有可能介入。
2022 年,美國國家航空暨太空總署(NASA)的雙小行星重定向測試(DART)任務將一艘太空船撞向一顆小行星,並成功改變了它圍繞一塊更大岩石的軌道。但這種方法耗資巨大,而且需要事先做好準備。
現在,桑迪亞團隊展示了一種新的方法,我們可以用這種方法讓小行星偏離軌道,而且速度更快,成本更低。在小行星附近引爆核爆,可以迅速加熱小行星表面,產生蒸氣噴流,將小行星推離軌道。
研究人員在實驗室實驗中模擬了這種情況,目標是兩個12 毫米的樣本–一個由石英製成,另一個由熔融石英製成。桑迪亞的Z 機器被用來產生軟X 射線脈衝,對目標進行衝擊。有趣的是,這些X 射線還蒸發了固定樣品的薄金屬箔,因此當X 射線擊中模擬小行星時,它們基本上是”懸浮”的。
結果,輻射迅速加熱了樣品的表面,使它們進入穩定的自由飛行狀態。經測量,石英樣品的速度為每秒69.5 公尺(228 英尺),熔融石英樣本的速度為每秒70.3 公尺(230.6 英尺)。
隨後,研究團隊以此為出發點,對小行星的實際大小進行了實體模擬。結果表明,這種核偏轉方法適用於寬達4 公里(2.5 英里)的太空岩石。這麼大的小行星可能會在全球造成混亂和破壞。畢竟,這種情況曾經發生過。
大約6500 萬年前,一顆寬約10 公里(6.2 英里)的小行星撞上了現在的尤卡坦半島,釋放出相當於47 億顆原子彈的能量。如果有幸還沒被這些衝擊波擊中,也會被整個大陸的野火、一英里高的海嘯、長達數月的特大地震、硫酸雨或因18 個月的黑暗而導致的食物鏈崩潰所毀滅。地球上約有75% 的生命回被毀滅。
即使是很小的撞擊也會造成重大後果。據估計,2013 年在俄羅斯車里雅賓斯克上空爆炸的隕石寬度不足20 公尺(66 英尺),但其衝擊波仍造成近1,500 人受傷,7,000 多棟建築物受損。
關鍵是,小行星撞擊是我們應該竭盡全力防止的事情,而在我們的小行星改向工作中加入核選項,有朝一日真的可以拯救世界。桑迪亞團隊表示,未來將在其他礦物、沙質、岩石和多孔樣本上進行實驗,以模擬不同類型的小行星。
這項研究發表在《自然-物理》雜誌。