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Explodir uma bomba nuclear em um asteroide poderá salvar a Terra, diz novo estudo

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Se um asteroide estiver em uma trajetória de impacto com a Terra, os cientistas normalmente querem preparar uma deflexão, onde o asteroide é suavemente empurrado por uma mudança relativamente pequena na velocidade, enquanto mantém a maior parte do asteroide intacta.

Explodir uma bomba nuclear em um asteroide poderá salvar a Terra, diz novo estudo
A simulação hidro em Spheral que forneceu a base para a análise: 1 Megaton a alguns metros de distância de um asteroide de 100 metros de diâmetro (com forma de Bennu). As cores denotam velocidades. A legenda é cm / us, o que equivale a 10 km / s.

Um impactador cinético ou uma explosão nuclear isolada pode causar uma deflexão. No entanto, se o tempo de aviso for muito curto para encenar uma deflexão bem-sucedida, outra opção é acoplar uma grande quantidade de energia ao asteroide e dividi-lo em muitos fragmentos bem dispersos. Essa abordagem é chamada de interrupção e geralmente é o que as pessoas pensam quando imaginam a defesa planetária.

Embora os cientistas prefiram ter mais tempo de aviso, eles precisam estar preparados para qualquer cenário possível, já que muitos asteroides próximos à Terra permanecem desconhecidos.

Agora, uma nova pesquisa examina mais de perto como diferentes órbitas de asteroides e diferentes distribuições de velocidade de fragmentos afetam o destino dos fragmentos, usando as condições iniciais de um cálculo hidrodinâmico, onde um dispositivo de rendimento de 1 megaton foi implantado a poucos metros da superfície de um asteroide com o formato de Bennu, com 100 metros de diâmetro (1/5 da escala de Bennu, um asteroide próximo à Terra descoberto em 1999). Veja o video.

O trabalho é apresentado em um artigo publicado na Acta Astronautica com o autor principal Patrick King, um ex-bolsista do Programa de Pós-Graduação do Laboratório Nacional Lawrence Livermore que trabalhou com o grupo de Defesa Planetária do LLNL nesta pesquisa, como parte de sua tese Ph.D. King atualmente trabalha no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (JHUAPL) como físico no Setor de Exploração Espacial. Os co-autores do artigo incluem Megan Bruck Syal, David Dearborn, Robert Managan, Michael Owen e Cody Raskin.

Os resultados destacados no artigo são tranquilizadores: para todas as cinco órbitas de asteroides consideradas, realizar a interrupção apenas dois meses antes da data do impacto na Terra foi capaz de reduzir a fração de massa impactante por fator de 1.000 ou mais (99,9 por cento da massa não atingindo a Terra). Para um asteroide maior, a dispersão seria menos robusta, mas mesmo as velocidades de dispersão reduzidas em uma ordem de magnitude resultariam em 99 por cento de sua massa não atingindo a Terra, se a interrupção fosse planejada pelo menos seis meses antes da data do impacto.

King disse:

“Um dos desafios na avaliação da interrupção é que você precisa modelar todas as órbitas do fragmento, o que geralmente é muito mais complicado do que modelar uma simples deflexão. No entanto, precisamos tentar enfrentar esses desafios se quisermos avaliar a interrupção como uma estratégia possível.”

King disse que a principal descoberta do trabalho foi que a interrupção nuclear é uma defesa de último recurso muito eficaz.

Ele disse:

“Nós nos concentramos em estudar as interrupções ‘tardias’, o que significa que o corpo impactante é quebrado pouco antes do impacto. Quando você tem muito tempo – normalmente escalas de tempo de uma década – geralmente é preferível que impactadores cinéticos sejam usados ​​para desviar o corpo de impacto.”

Os impactadores cinéticos têm muitas vantagens: por exemplo, a técnica é bem conhecida e está sendo testada em missões reais, como a missão DART, e é capaz de lidar com uma ampla gama de ameaças possíveis se você tiver tempo suficiente. No entanto, eles têm algumas limitações, por isso é importante que, se uma emergência real surgir, várias opções estejam disponíveis para lidar com uma ameaça, inclusive algumas maneiras que possam lidar com tempos de aviso bastante curtos.

Owen disse que este artigo é extremamente importante para a compreensão das consequências e requisitos para interromper um asteroide perigoso que se aproxima da Terra. Owen escreveu o software, chamado Spheral, que foi usado para modelar a ruptura nuclear do asteroide original, seguindo a física detalhada de chocar e quebrar o asteroide rochoso original e capturar as propriedades dos fragmentos resultantes. A partir daí, a equipe usou o Spheral para acompanhar a evolução gravitacional da nuvem do fragmento, levando em consideração os efeitos dos fragmentos uns sobre os outros, bem como a influência gravitacional do sol e dos planetas.

Ele disse:

“Se avistássemos um objeto perigoso destinado a atingir a Terra, sendo tarde demais para desviá-lo com segurança, nossa melhor opção restante seria quebrá-lo de forma tão completa que os fragmentos resultantes quase não atingiriam a Terra.

Esta é uma questão orbital complicada – se você quebrar um asteroide em pedaços, a nuvem de fragmentos resultante seguirá seu próprio caminho ao redor do Sol, interagindo entre si e com os planetas gravitacionalmente. Essa nuvem tenderá a se estender em um fluxo curvo de fragmentos ao redor do caminho original em que o asteroide estava. A rapidez com que essas peças se espalham (combinadas com o tempo até que a nuvem cruze o caminho da Terra) nos diz quantos irão atingir a Terra.”

Bruck Syal disse que o trabalho aborda um objetivo principal definido na Estratégia de Preparação e Plano de Ação do Objeto Próximo da Terra (de sigla em inglês, NEO) da Casa Branca: melhorar a modelagem NEO, previsão e integração de informações.

Syal disse:

“Nosso grupo continua a refinar nossas abordagens de modelagem para desvio e interrupção nuclear, incluindo melhorias contínuas na modelagem de deposição de energia de raios-X, que define as condições iniciais de explosão e choque para um problema de interrupção nuclear. Este último artigo é um passo importante para demonstrar como nossas ferramentas multifísicas modernas podem ser usadas para simular este problema em vários regimes físicos e escalas de tempo relevantes.”

(Fonte)


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