Quattro anni fa, una brillante palla di fuoco sfrecciò nel cielo dell'alba sopra la Russia, poi fratturato con la forza di circa 500, 000 tonnellate di tritolo. L'onda d'urto ha fatto saltare le finestre e danneggiato migliaia di edifici in diverse città nella regione russa dell'Oblast di Chelyabinsk, ferendo circa 1, 500 persone.

Si stima che il meteoroide delle dimensioni di uno scuolabus che ha causato questa distruzione pesasse circa 11, 000 tonnellate e viaggiava a circa 60 volte la velocità del suono. Fortunatamente, si è rotto ad un'altezza di circa 19 miglia, e non era sopra una città. Un'esplosione di questa portata avrebbe causato danni molto maggiori se fosse avvenuta a quote più basse su un'area densamente popolata.

L'ufficio di coordinamento della difesa planetaria della NASA è incaricato di monitorare i percorsi di asteroidi e altri oggetti con orbite che potrebbero mandarli in rotta di collisione con la Terra, e pianificazione della risposta a una minaccia di impatto reale.

Sotto questo ufficio, Il progetto di valutazione della minaccia degli asteroidi della NASA è stato istituito per sviluppare strumenti predittivi, comprese simulazioni al computer basate sulla fisica, per valutare la minaccia di impatto rappresentata dai cosiddetti "asteroidi vicini alla Terra" e da una sottoclasse di questi oggetti ritenuti "asteroidi potenzialmente pericolosi".

Gli studi a raggi X su campioni di meteoriti pianificati presso l'Advanced Light Source (ALS) del Berkeley Lab aiuteranno questo sforzo fornendo nuove informazioni sulla composizione microscopica del materiale costitutivo di un asteroide, e la rottura dei meteoroidi nell'atmosfera.

Harold Barnard, uno scienziato dell'ALS del Berkeley Lab, ha sviluppato una camera di prova specializzata per studi a raggi X su campioni di meteoriti che simula le forze di compressione estreme che gli asteroidi sperimentano quando viaggiano attraverso l'atmosfera terrestre.

La camera cilindrica ha impugnature che fungono da morsa per esercitare pressione sui campioni di meteorite, e l'imaging a raggi X possono studiare come questa compressione, in combinazione con calore e pressione, influenza la loro struttura microscopica.

"Vogliamo capire la meccanica di frattura delle meteore, " Egli ha detto, che servirà a informare e testare modelli informatici di asteroidi mentre cadono dal cielo, che a loro volta vengono utilizzati per prevedere la forza dell'esplosione quando si rompono.

Francesco Panerai, uno scienziato con AMA Inc. che lavora presso il NASA Ames Research Center (NASA ARC) a Moffett Field, California, e chi dirigerà gli studi sui meteoriti presso la SLA, ha detto che gli esperimenti mirano ad aiutarci a capire come gli asteroidi si fratturano e si rompono.

"È una scienza molto complessa, ma ha molte caratteristiche comuni con i sistemi di ingresso (veicoli spaziali), " ha detto Panerai. "Applicheremo gli strumenti che abbiamo per modellare veicoli spaziali agli asteroidi".

Ha aggiunto, "Una delle parti difficili è capire come i meteoriti si fratturano a livello microscopico, e come il materiale alla fine esploderà nell'atmosfera, " poiché i meteoriti hanno una struttura microscopica complessa rispetto alle rocce ordinarie e si comportano in modi diversi sotto stress. "Stiamo cercando di vedere se possiamo immaginare le crepe e la propagazione delle fratture".

Mappare questa microstruttura su un grande asteroide potrebbe aiutare a prevedere l'altezza e la forza dell'esplosione, Per esempio, o la probabile area di impatto di un imminente sciopero di meteorite dopo la rottura a mezz'aria.

Lo studio ALS fornirà viste 3D dettagliate della struttura interna del campione sotto stress aggregando una sequenza di immagini a raggi X prese in diversi stadi di riscaldamento e tensione, e da diverse angolazioni.

Dula Parkinson, un ricercatore al Berkeley Lab che lavora ai progetti relativi alla NASA, ha detto che la stessa cella campione può allungare o comprimere una gamma di materiali diversi in altri tipi di esperimenti, anche:"Può funzionare per qualsiasi cosa tu voglia schiacciare o tirare su, " ha detto. "Quando qualcuno ha un'applicazione che è impegnativa, ti spinge davvero a sviluppare qualcosa di nuovo."

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