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    Le ultime interruzioni di asteroidi di piccoli corpi possono proteggere la Terra

    La simulazione idroelettrica in Spheral che ha fornito la base per l'analisi:1 Megaton a pochi metri di distanza da un asteroide di 100 metri di diametro (a forma di Bennu). I colori indicano le velocità. La leggenda è cm/noi, che equivale a 10 km/s. Credito:Lawrence Livermore National Laboratory

    Se si determina che un asteroide si trova su una traiettoria di impatto sulla Terra, gli scienziati in genere vogliono mettere in scena una deviazione, dove l'asteroide è dolcemente spinto da una variazione relativamente piccola di velocità, mantenendo insieme la maggior parte dell'asteroide.

    Un impattore cinetico o un'esplosione nucleare di stallo possono ottenere una deflessione. Però, se il tempo di avviso è troppo breve per organizzare con successo una deviazione, un'altra opzione è accoppiare molta energia all'asteroide e romperla in molti frammenti ben dispersi. Questo approccio è chiamato interruzione ed è spesso ciò a cui le persone pensano quando immaginano la difesa planetaria. Mentre gli scienziati preferirebbero avere più tempo di preavviso, devono essere preparati per ogni possibile scenario, come molti asteroidi vicini alla Terra rimangono da scoprire.

    Ora, una nuova ricerca esamina più da vicino come le diverse orbite degli asteroidi e le diverse distribuzioni di velocità dei frammenti influenzino il destino dei frammenti, utilizzando le condizioni iniziali da un calcolo idrodinamico, dove un dispositivo da 1 megaton è stato schierato a pochi metri dalla superficie di un Bennu a forma di, Asteroide di 100 metri di diametro (1/5 della scala di Bennu, un asteroide vicino alla Terra scoperto nel 1999).

    Il lavoro è descritto in un articolo pubblicato in Acta Astronautica con l'autore principale Patrick King, un ex borsista del Lawrence Livermore National Laboratory Graduate Scholar Program che ha lavorato con il gruppo Planetary Defense di LLNL su questa ricerca come parte del suo dottorato di ricerca. tesi. King attualmente lavora presso il Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University (JHUAPL) come fisico nel settore dell'esplorazione spaziale. I coautori del documento includono Megan Bruck Syal, David Dearborn, Robert Managan, Michael Owen e Cody Raskin.

    I risultati evidenziati nel documento sono rassicuranti:per tutte e cinque le orbite di asteroidi considerate, effettuando il dissesto appena due mesi prima della data dell'impatto con la Terra è stato possibile ridurre la frazione di massa impattante di un fattore 1, 000 o più (99,9 per cento della massa manca la Terra). Per un asteroide più grande, la dispersione sarebbe meno robusta, ma anche velocità di dispersione ridotte di un ordine di grandezza comporterebbe il 99 percento della massa terrestre mancante, se l'interruzione avviene almeno sei mesi prima della data di impatto.

    "Una delle sfide nella valutazione dell'interruzione è che è necessario modellare tutte le orbite dei frammenti, che è generalmente molto più complicato della modellazione di una semplice deflessione, " disse King. "Tuttavia, dobbiamo cercare di affrontare queste sfide se vogliamo valutare l'interruzione come una possibile strategia".

    King ha affermato che la principale scoperta del lavoro è stata che l'interruzione nucleare è una difesa di ultima istanza molto efficace. "Ci siamo concentrati sullo studio delle interruzioni 'tardive', il che significa che il corpo impattante viene frantumato poco prima dell'impatto, " ha detto. "Quando si dispone di un sacco di tempo, in genere scadenze temporali decennali, è generalmente preferibile che vengano utilizzati dispositivi di simulazione cinetica per deviare il corpo impattante".

    Gli impattatori cinetici hanno molti vantaggi:per uno, la tecnica è ben nota ed è in fase di sperimentazione su missioni reali, come la missione DART, ed è in grado di gestire un'ampia gamma di possibili minacce se hai abbastanza tempo. Però, hanno alcune limitazioni, quindi è importante che, se si verifica un'emergenza reale, siano disponibili più opzioni per affrontare una minaccia, inclusi alcuni modi in grado di gestire tempi di avviso piuttosto brevi.

    Owen ha affermato che questo documento è di fondamentale importanza per comprendere le conseguenze e i requisiti per l'interruzione di un pericoloso asteroide che si avvicina alla Terra. Owen ha scritto il software, chiamato Sfera, che è stato utilizzato per modellare la distruzione nucleare dell'asteroide originale, seguendo la fisica dettagliata dello shock e della rottura dell'asteroide roccioso originale e catturando le proprietà dei frammenti risultanti. Da li, il team ha utilizzato Spheral per seguire l'evoluzione gravitazionale della nuvola di frammenti, tenendo conto degli effetti dei frammenti l'uno sull'altro e dell'influenza gravitazionale del sole e dei pianeti.

    "Se individuassimo un oggetto pericoloso destinato a colpire la Terra troppo tardi per deviarlo in sicurezza, la nostra migliore opzione rimanente sarebbe quella di romperlo così completamente che i frammenti risultanti mancherebbero in gran parte la Terra, " ha detto. "Questa è una domanda orbitale complicata però:se frantumi un asteroide in pezzi, la nuvola di frammenti risultante seguirà ciascuno il proprio percorso intorno al sole, interagiscono tra loro e con i pianeti gravitazionalmente. Quella nuvola tenderà ad allungarsi in un flusso curvo di frammenti attorno al percorso originale su cui si trovava l'asteroide. La velocità con cui quei pezzi si espandono (combinato con quanto tempo prima che la nuvola attraversi il percorso della Terra) ci dice quanti colpiranno la Terra".

    Bruck Syal ha affermato che il lavoro affronta un obiettivo importante definito nella strategia di preparazione e piano d'azione del National Near-Earth Object (NEO) della Casa Bianca:migliorare la modellazione NEO, previsione e integrazione delle informazioni.

    "Il nostro gruppo continua a perfezionare i nostri approcci di modellazione per la deflessione e l'interruzione nucleare, compresi i continui miglioramenti alla modellazione della deposizione di energia a raggi X, che stabilisce le condizioni iniziali di esplosione e shock per un problema di disgregazione nucleare, " ha detto. "Questo ultimo documento è un passo importante nel dimostrare come i nostri moderni strumenti multifisici possono essere utilizzati per simulare questo problema su più regimi fisici e tempistiche rilevanti".


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