Naukowcy z amerykańskiego Lawrence Livermore National Laboratory sprawdzili, czy wybuch nuklearny może uchronić naszą planetę przed zagładą. Najnowsze symulacje 3D wskazują, że odpowiednio zaplanowana detonacja ładunku jądrowego w pobliżu planetoidy może rozbić obiekt na bezpieczne fragmenty.
- Amerykańscy badacze przetestowali trójwymiarowy model detonacji broni jądrowej w bliskim sąsiedztwie 160-metrowej planetoidy.
- Promieniowanie rentgenowskie powstałe podczas wybuchu doprowadziło do gwałtownego odparowania skał i rozpadu niemal całej struktury obcego ciała.
- Wykorzystanie broni jądrowej rozważane jest jako ostateczna tarcza w sytuacjach, gdy kinetyczne uderzenie sondy kosmicznej okaże się zbyt słabe.
Sonda wyląduje na powierzchni Phobosa. Przełom w badaniach Układu Słonecznego
Skutki zderzeń z kosmicznymi skałami nie są dla naszej planety jedynie hipotetycznym rozważaniem. Na powierzchni Ziemi do dziś widnieją gigantyczne kratery będące pozostałością po katastrofach sprzed milionów lat, a drobniejsze obiekty docierają do atmosfery regularnie. Dowodem na to jest chociażby odnaleziony w 2026 r. meteoryt w województwie łódzkim.
Choć mniejsze kamienie nie stwarzają zagrożenia na masową skalę, to obiekty mierzące dziesiątki lub setki metrów stanowią niebezpieczeństwo dla całej cywilizacji.
Nowe odkrycie dotyczące codziennej liczby kroków. Co pokazało 14-letnie badanie?
Z tego powodu astronomowie i inżynierowie bez przerwy skanują przestrzeń kosmiczną, monitorując trajektorie potencjalnie niebezpiecznych ciał. Działania te wpisują się w koncepcję tzw. obrony planetarnej, która zakłada dwa główne warianty reagowania: delikatną korektę kursu planetoidy, by minęła Ziemię, lub jej całkowite rozbicie. O ile skuteczność zmiany trajektorii potwierdziła już amerykańska misja DART (czego dalsze efekty zbada europejska sonda Hera), o tyle w przypadku największych obiektów tradycyjne impaktory kinetyczne będą po prostu zbyt słabe.
Trójwymiarowa symulacja kosmicznego wybuchu
Odpowiedzią na niedostatek energii generowanej przez kinetyczne uderzenie sondy może być broń atomowa. Badacze z prestiżowego Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) w Stanach Zjednoczonych przeprowadzili skomplikowane analizy, których wyniki opublikowano na łamach „The Planetary Science Journal”. Zespół pod kierunkiem Isaiah Santistevana sprawdził, co wydarzy się, gdy ładunek jądrowy zostanie zdetonowany w sąsiedztwie powierzchni nieregularnej, 160-metrowej planetoidy.
W zaproponowanym scenariuszu kluczową rolę odgrywa silne promieniowanie X. Wywołuje ono natychmiastowe, gwałtowne ogrzanie oraz odparowanie zewnętrznych warstw skalnych. Aby uzyskać jak najbardziej precyzyjne dane, naukowcy najpierw porównali ponad 1500 symulacji w kodzie Spheral z zaawansowanym kodem hydrodynamiki radiacyjnej Ares. Po uzyskaniu spójnych wyników przeszli do złożonych symulacji trójwymiarowych, uwzględniających m.in. zróżnicowaną odległość detonacji i odporność materiału skalnego na pęknięcia.
Efekty były zdumiewające. W najdłuższym z badanych wariantów aż 98 proc. struktury kosmicznej skały uległo całkowitemu uszkodzeniu, a 97 proc. materiału zyskało prędkość większą niż prędkość ucieczki z obiektu. Materia zaczęła gwałtownie poruszać się w przeciwległych kierunkach, co jednoznacznie potwierdza rozpad planetoidy.
Odległość ma kluczowe znaczenie
Z badań wynika również, że niezwykle istotnym czynnikiem jest precyzyjny wybór miejsca eksplozji. Detonacja w większej odległości od powierzchni przekazała planetoidzie mniej energii w ujęciu całkowitym, lecz wywołała rozleglejsze zniszczenia, ponieważ fala energii rozłożyła się na znaczniejszym obszarze. Wybór odpowiedniej taktyki zależy jednak od budowy fizycznej obiektu oraz od tego, czy celem misji jest rozbicie skały, czy jedynie zmiana jej trajektorii.
Warto podkreślić, jak wielkich mocy obliczeniowych wymagają podobne analizy. Najbardziej rozbudowana symulacja angażowała 1680 procesorów przez 59 dni, a odtworzony w ten sposób czas wyniósł zaledwie 145 milisekund od momentu eksplozji.
Naukowcy wskazują, że kolejnym etapem prac musi być zbadanie znacznie dłuższego horyzontu czasowego. Kluczowe jest upewnienie się, czy powstałe odłamki nie przekroczą 10 metrów średnicy oraz czy ulegną dostatecznemu rozproszeniu, zamiast ponownie połączyć się pod wpływem grawitacji.
Może zainteresuje Cię także: