RW Space

Популярная тема в фильмах – входящий в атмосферу Земли астероид, который может уничтожить жизнь на планете и герои, отправляющиеся в космос для того, чтобы расколоть его и предотвратить катастрофу. Однако подобный сюжет сегодня кажется совсем неправдоподобным, так как новое исследование под руководством ученых из Университета Джона Хопкинса (США) указывает на то, что уничтожить или разломать астероид намного сложнее, нежели считалось ранее.

Результаты, которые будут опубликованы в печатном выпуске издания Icarus от 15 марта, могут помочь при создании стратегий воздействия и отклонения астероидов, улучшить понимание формирования Солнечной системы и помочь в разработке усилий по добыче астероидов.

«Раньше мы полагали, что чем больше объект, тем легче его разломать. Мы считали так, потому что более крупные объекты с большей вероятностью имеют недостатки. Однако наши результаты показывают, что астероиды намного прочнее, чем мы привыкли думать и для разрушения оных потребуется намного больше энергии, чем мы думали», — отметил Чарльз Эль Мир, недавний выпускник аспирантуры факультета машиностроения Университета Джона Хопкинса и первый автор статьи.

В новом исследовании Эль Мир и его коллеги К.Т. Рамеш, директор Института экстремальных материалов Хопкинса, и Дерек Ричардсон, профессор астрономии в Университете Мэриленда, создали новую компьютерную модель под названием модель Тонге-Рамеша, которая учитывает более подробные мелкомасштабные процессы, которые происходят во время столкновения астероида. Предыдущие модели должным образом не учитывали ограниченную скорость развития трещин в астероидах.

«Наш вопрос заключался в том, сколько энергии нужно, чтобы на самом деле уничтожить астероид и разбить его на куски?», — сообщил Эль Мир.

Моделирование было разделено на две фазы: кратковременная фаза фрагментации и длительная фаза гравитационной реактумуляции. На первом этапе рассматривались процессы, которые начинаются сразу после удара астероида, — процессы, которые происходят за доли секунды. Вторая фаза, рассчитанная на длительный период времени, учитывает влияние силы тяжести на части, которые вылетают с поверхности астероида после удара, а гравитационная рекумуляция происходит в течение многих часов после удара.

На первом этапе, после того, как астероид был поражен, на астероиде образовались и образовались миллионы трещин, части астероида потекли, как песок, и образовался кратер. На этом этапе модели изучались отдельные трещины и прогнозировались общие закономерности распространения этих трещин. Новая модель показала, что под воздействием удара астероид пострадал лишь частично, а не весь, как считалось ранее. Более того, поврежденное ядро вызывало гораздо более сильное гравитационное воздействие на фрагменты во второй фазе моделирования.

Исследовательская группа обнаружила, что конечным результатом удара оказалась далеко не просто «куча щебня» — набор слабых фрагментов, слабо скрепленных под действием силы тяжести. Вместо этого, подвергшийся воздействию астероид, сохранил значительную прочность, так как не раскололся полностью. Это указывает на то, что для уничтожения астероидов в космосе потребуется намного больше энергии, а отколовшиеся фрагменты снова притянутся к нему.

«Это может звучать как научная фантастика, но большая часть исследований не рассматривает столкновения с астероидами. Это еще очень большой вопрос, что делать с астероидом, приближающимся к Земле: расколоть на куски или пытаться изменить его траекторию до последнего».