Se for determinado que um asteróide está em uma trajetória de impacto na Terra, os cientistas normalmente querem encenar uma deflexão, onde o asteróide é suavemente empurrado por uma mudança relativamente pequena na velocidade, enquanto mantém a maior parte do asteróide juntos.

Um impactador cinético ou uma explosão nuclear isolada pode causar uma deflexão. Contudo, se o tempo de aviso for muito curto para encenar uma deflexão bem-sucedida, outra opção é acoplar muita energia ao asteróide 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, tantos asteróides próximos à Terra permanecem desconhecidos.

Agora, uma nova pesquisa examina mais de perto como diferentes órbitas de asteróides 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 em forma de Bennu, Asteróide de 100 metros de diâmetro (1/5 da escala de Bennu, um asteróide próximo à Terra descoberto em 1999).

O trabalho é destaque em um artigo publicado em Acta Astronautica com o autor principal Patrick King, um ex-bolsista do Programa Acadêmico de Graduação do Laboratório Nacional Lawrence Livermore que trabalhou com o grupo de Defesa Planetária do LLNL nessa pesquisa como parte de seu doutorado. tese. 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 asteróides 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 perde a Terra). Para um asteróide maior, a dispersão seria menos robusta, mas mesmo as velocidades de dispersão reduzidas em uma ordem de magnitude resultariam em 99 por cento da massa faltante da Terra, se a interrupção for encenada pelo menos seis meses antes da data do impacto.

"Um dos desafios na avaliação da interrupção é que você precisa modelar todas as órbitas do fragmento, que geralmente é muito mais complicado do que modelar uma deflexão simples, "King disse." Mesmo assim, precisamos tentar enfrentar esses desafios se quisermos avaliar a ruptura 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. “Nós nos concentramos em estudar as interrupções 'tardias', o que significa que o corpo impactante é quebrado pouco antes de impactar, ", disse ele." Quando você tem bastante tempo - normalmente escalas de tempo de uma década - geralmente é preferível que os impactadores cinéticos sejam usados ​​para desviar o corpo impactante. "

Os impactadores cinéticos têm muitas vantagens:por um lado, 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. Contudo, eles têm algumas limitações, por isso, é importante que, se uma emergência real surgir, várias opções estejam disponíveis para lidar com uma ameaça, incluindo algumas maneiras que podem lidar com tempos de aviso muito curtos.

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

"Se avistamos um objeto perigoso destinado a atingir a Terra tarde demais para desviá-lo com segurança, nossa melhor opção restante seria quebrá-lo tão completamente que os fragmentos resultantes não atingiriam a Terra, "ele disse." Esta é uma questão orbital complicada - se você quebrar um asteróide em pedaços, a nuvem de fragmentos resultante seguirá cada um seu próprio caminho em torno 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 asteróide 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 (NEO) da Casa Branca:Para melhorar a modelagem NEO, previsão e integração de informações.

"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 ruptura nuclear, ", disse ela." 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. "