Популярна тема у фільмах — коли до планети наближається астероїд, що загрожує знищити усе живе, і команда супергероїв відправляється в космос, щоб підірвати його. Але наближаються астероїди, можливо, складніше розбити, ніж вважалося раніше, показує дослідження з Університету Джона Хопкінса. Вчені виробили моделювання зіткнення з астероїдом і отримали нове розуміння руйнування кам’яних порід. 15 березня робота буде опублікована в журналі Icarus.
Її результати можуть допомогти у створенні стратегій протидії і відхилення астероїдів, поліпшити розуміння формування Сонячної системи і допомогти в розробці корисних ресурсів на астероїдах.
Як знищити астероїд?
Вчені розуміють фізику матеріалів — начебто порід — в лабораторних масштабах (вивчаючи їх за зразками розміром з кулак), але важко перенести це розуміння на об’єкти розміром з місто, начебто астероїдів. На початку 2000-х інші вчені створили комп’ютерну модель, в яку можна було ввести різні фактори, такі як маса, температура і крихкість матеріалу, і змоделювати астероїд діаметром близько кілометра, що потрапляє до цільової астероїд діаметром 25 кілометрів на швидкості 5 км/с. Їх результати показували, що цільовий астероїд буде повністю зруйнований в результаті попадання.
У новому дослідженні Ель-Світ і його колеги ввели такий же сценарій в нову комп’ютерну модель Тонге-Рамеша, яка враховує дрібномасштабні процеси, що відбуваються під час зіткнення, більш докладно. Попередні моделі не враховували обмежену швидкість поширення тріщин в астероїдах мають чином.
Моделювання було розділено на дві фази: короткочасна фаза фрагментації і довготривала фаза гравітаційної реаккумуляции. У першій фазі розглядалися процеси, які починаються відразу після попадання астероїда в ціль, процеси довжиною в частки секунди. Друга фаза, більш довга, передбачає вплив гравітації на частини, які вилітають з поверхні астероїда після удару; через багато годин після зіткнення відбувається також і гравітаційна реаккумуляция, астероїд пересобирается під дією власного тяжіння.
У першій фазі після поразки астероїда на ньому утворилися мільйони тріщин, частина астероїда розплавилася, на місці попадання з’явився кратер. На цьому етапі вивчалися окремі тріщини і прогнозувалося загальні закономірності поширення тріщин. Нова модель показала, що астероїд не розсиплеться від удару, як вважалося раніше. Більше того, оскільки астероїд не зруйнувався в першій фазі зіткнення, у другій фазі він навіть став сильніше: пошкоджені фрагменти перерозподілилися навколо більшого, нового ядра. За підсумками дослідження довелося переглянути як енергію, необхідну для руйнування астероїда, так і можливі лазівки до надр астероїда для тих, хто хотів би його розробляти.
