科学家揭示了核爆炸会对小行星造成什么影响

虽然它一直是最受欢迎的灾难电影主题，但核弹即将到来小行星在现实世界中被吹捧为非常糟糕的主意。

虽然核弹可能会摧毁一颗较小的小行星，但对一颗较大的小行星进行核弹只会将其分解成碎片。这些碎片仍然会威胁到我们的星球，甚至可能使事情变得更糟对地球产生多重影响。

但是，在即将到来的小行星上使用核武器真的是一个坏主意吗？如果使用正确的技术，核爆炸可能会被用作小行星偏转装置。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员现在创建了一个建模工具，可以模拟核装置在小行星表面以上引爆时可能发生的情况。该工具有助于提高对核爆炸辐射如何与小行星表面相互作用的理解，并研究可能影响小行星内部的冲击波动力学。

这种爆炸技术称为核消融，爆炸的辐射会蒸发小行星表面的一部分，产生爆炸推力和速度变化作为响应。

该模型可以包含广泛的初始条件，这些条件模拟了我们最近能够近距离研究的小行星种类，从固体岩石到瓦砾堆。这些模拟为行星科学家提供了更多的见解和更多的选择，让他们知道太空岩石有朝一日可能会压在地球上。

“如果我们有足够的预警时间，我们可能会发射一个核装置，将其发送到数百万英里外的一颗正朝着地球飞去的小行星。LLNL的研究员Mary Burkey说.

“然后，我们将引爆该装置，使小行星偏转，使其保持完整，但提供远离地球的受控推力，或者我们可以破坏小行星，将其分解成小的，快速移动的碎片，这些碎片也会错过地球。

多亏了双小行星重定向测试（DART）任务——一个动能撞击器被故意撞向一颗小行星以改变其轨迹——科学家们已经了解了很多关于如何改变一颗危险的小行星需要什么。这个被称为X射线能量沉积模型的新模型为研究人员提供了工具，可以在从DART获得的见解的基础上进行构建，同时探索核消融如何成为动能撞击任务的可行替代方案。

伯基在LLNL 新闻稿核装置具有任何人类技术中每单位质量的能量密度比最高，这可能使它们成为减轻小行星威胁的宝贵工具。

但是，正如团队所写在他们的论文中，发表在行星科学杂志,“预测潜在核偏转或破坏任务的有效性取决于对设备X射线能量沉积到小行星中以及由此产生的材料烧蚀的精确多物理场模拟。

该团队表示，这些模拟中的相关物理需要各种不同的复杂物理包，它们跨越许多数量级，并且计算要求非常高。Burkey和她的同事们设定了目标，即开发一种有效而准确的方法来模拟小行星的一系列物理特性的核偏转。

Burkey说，他们的高保真模拟可以跟踪光子穿透岩石、铁和冰等小行星状物质的表面，同时考虑更复杂的过程，如再辐射。

该模型还考虑了各种各样的小行星体。他们说，这种全面的方法使该模型适用于各种潜在的小行星情景。

LLNL的行星防御项目负责人Megan Bruck Syal表示，如果出现真正的行星防御紧急情况，这种高保真模拟建模对于为决策者提供可操作的、风险知情的信息至关重要，这些信息可以防止小行星撞击，保护重要的基础设施并挽救生命。

“虽然在我们的一生中发生大型小行星撞击的可能性很低，但潜在的后果可能是毁灭性的，”Bruck Syal说。

本文最初由今日宇宙.阅读原文.

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