https://bodybydarwin.com
Slider Image

Asteroiden können besser mit Trennungen umgehen als wir dachten

2021

Wenn Wissenschaftler jemals einen riesigen Asteroiden entdecken, der auf die Erde zusteuert, wird sich irgendwo jemand an die guten Zeiten erinnern, in denen sie Armageddon beobachtet haben, und vorschlagen, dass wir ihn einfach in die Luft jagen. Und obwohl es viele, viele Gründe gibt, warum dies absolut lächerlich ist, haben wir jetzt einen weiteren Grund, diese Strategie in den Müll zu werfen. In den in der neuen Ausgabe von Icarus veröffentlichten Ergebnissen stellte eine Gruppe von Forschern fest, dass Asteroiden in Stadtgröße möglicherweise viel härter sind, als wir ursprünglich dachten, und stellte den Kibosh auf die Idee, einen solchen Felsen in einen Haufen harmloser Trümmer zu verwandeln.

Nicht alle Asteroiden sind gleich. Nach Angaben von KT Ramesh, Materialwissenschaftler an der Johns Hopkins University und Hauptautor der neuen Studie, ist die Gravitation bei der Modellierung großer Himmelsobjekte in robuste Sphären zwar eine gute Aufgabe, bei kleineren Größen sind die Dinge jedoch viel exzentrischer. Die Schwerkraft ist nicht unbedingt stark genug, um asteroidengroße Dinge in Kugeln zu formen, daher neigen sie dazu, unterschiedliche Formen und Größen zu haben. Es gibt nur wenige Fälle, die beschreiben, wie seltsam dies besser wird als das ehemalige Objekt in Form einer Bowlingkugel, das 2014 MU69 heißt.

Außerdem gibt es hier einen Altersfaktor. "Die Art und Weise, wie wir darüber nachdenken", sagt Ramesh, "ist, dass mit der Zeit wahrscheinlich alle Asteroiden von anderen Asteroiden getroffen werden." Wenn sie ein paar Milliarden Jahre alt sind, dann sind sie oft getroffen worden. “Wenn sie also stark genug getroffen worden sind, sind sie vermutlich viele Male zerbrochen worden. Die Schwerkraft fügt diese Teile dann wieder zusammen und dieser Vorgang findet immer wieder statt. "Wir neigen dazu, diese Dinge als Trümmerhaufen zu bezeichnen", da sie lose Regolithe und gebrochene innere Strukturen besitzen.

Wenn ein guter Teil größerer Asteroiden nichts anderes ist als sich schnell bewegende Trümmerhaufen, dann bedeutet das, dass es ziemlich einfach sein sollte, sie einfach in die Luft zu jagen, wenn wir jemals auf eine Kollision starren - richtig? Wir hatten jedoch nur wenige Chancen, Asteroiden durch direkte Beobachtungen wirklich zu untersuchen. Wir verstehen die inneren Strukturen und Oberflächenstrukturen dieser milliarden Jahre alten Gesteine ​​nicht vollständig, die Größenklassen, für die die „Trümmerhaufen“ -Theorie zutrifft, und wie viel Energie wirklich benötigt würde, um einen Asteroiden endgültig zu zerstören. Also beschlossen Ramesh und sein Team, das zu tun, woran Wissenschaftler im 21. Jahrhundert so gewöhnt waren: Sie simulierten einen 25 Kilometer langen Asteroiden, der von einem 1 Kilometer langen Asteroiden getroffen wurde, der mit einer Geschwindigkeit von fünf Kilometern pro Stunde durch den Weltraum fliegt zweite.

Die Computermodellierung, die zur Simulation und Charakterisierung eines Asteroideneinschlags verwendet wird, ist nicht ganz neu, unterscheidet sich jedoch von früheren Modellen durch "eine neue Art der Beschreibung der Geschwindigkeit von Rissen, wie Ramesh sagt". Dieses Modell erfasst tatsächlich die Geschwindigkeit von Rissen sehr genau Nun, und was die Konsequenzen sind. "Asteroiden-Risse können sich mit mehreren Kilometern pro Sekunde bewegen, aber es gibt auch Grenzen, wie sie sich im Gestein bewegen und ausbreiten können und wie sie sich durch die Defekte im Gestein bewegen. Das Neue Das Modell berücksichtigt diese Muster. Darüber hinaus enthalten die Modelle der Studie eine Computertechnik zur Simulation von Festkörpern und Flüssigkeiten, die zuvor in der Planetenforschung noch nicht verwendet wurden, die sogenannte "Materialpunktmethode". Es stellt sich als sehr gute Möglichkeit heraus, die Auswirkungen des Aufpralls mit den Auswirkungen der Schwerkraft zu koppeln, sagt Ramesh.

Bei dem simulierten Aufprall löst sich der größere Asteroid nicht wie vorhergesagt auf. Es ist zwar beschädigt, aber die Risse breiten sich nicht so heftig aus, wie man denkt, und die Schwerkraft kann die verschiedenen Teile ziemlich gut zusammenhalten.

»Sie brechen nicht so, wie wir dachten«, sagt Ramesh. „Jetzt wissen wir, dass dies einige Zeit in Anspruch nimmt. Und das Endergebnis ist, dass diese Körper [nach dem Aufprall] erheblich beschädigt, aber nicht zerbrochen werden können

Machen Sie sich noch keine Sorgen um das dunkle Schicksal der Welt. Simulationen liefern Schätzungen, keine Vorhersagen. "Wir haben einfach nicht genug Informationen darüber, woraus die meisten Asteroiden bestehen, wie ihre aktuellen Strukturen aussehen und wie die Dichten funktionieren, " sagt Ramesh. "Wir brauchen wirklich mehr Daten." Aktuelle Missionen wie Hayabusa-2 und OSIRIS-REx werden ausfallen mehr Licht auf die Zusammensetzung der Asteroiden, aber wir werden mehr Missionen wie den Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA benötigen, um die innere Struktur dieser Gesteine ​​besser untersuchen zu können, bevor wir wirklich verstehen, wie wir eine Asteroidenbedrohung einschätzen können - und was wir können tun, um uns zu schützen.

Und grundsätzlich ist der Versuch, den Asteroiden zu zerstören, nicht besonders weise. »Sie wollen sicher nicht versuchen, was die Filme machen, und diese Dinge in die Luft jagen«, sagt Ramesh. »Das wird nicht viel helfen.« Wenn Sie versuchen, einen Asteroiden zu zerstören, wird er möglicherweise einfach in mehrere Teile zerbrochen, die für den Planeten gefährlich sind. »Du willst den Asteroiden wirklich aus dem Weg räumen.« Ablenkung ist das A und O des Spiels.

Mark Boslough, ehemaliger Wissenschaftler bei Sandia National Laboratories und Vorsitzender des Asteroid Day Expert Panel, findet die Asteroidenmodelle der neuen Studie robuster und ausgefeilter als bisher und denkt, dass viele Asteroiden nicht nur Schutthalden sind Aber einen eher monolithischen Kern zu haben, ist "im Prinzip eine überprüfbare Idee".

Er warnt jedoch davor, dass die Simulation der Studie eines einzelnen 25 Kilometer langen Asteroiden in Anbetracht praktischer Anwendungen nicht allzu realistisch ist. »Wir kennen nur einen von denen, die ein erdnahes Objekt sind. Ich bin mir also nicht sicher, ob die Studie wirklich für die Planetenverteidigung gilt, da sie sich nicht wirklich auf kleinere Asteroiden beschränkt. “Der frühere Astronaut Ed Lu, Mitbegründer der B612-Stiftung, merkt an Die meisten Experten der Planetenverteidigung befassen sich mit „City-Killer-Asteroiden“ mit einem Durchmesser von etwa 30 bis 100 Metern. Ein städtisches Objekt mit einer Länge von 25 Kilometern ist „außerordentlich ungewöhnlich“.

Unter der Annahme, dass die Ergebnisse auf kleinere Asteroiden reduziert werden, hält Boslough die Ergebnisse jedoch für eine gute Nachricht. "Wenn wir die Entdeckung weit genug im Voraus [eines Asteroiden] machen, um eine Ablenkung tatsächlich zu implementieren, bedeutet dies, dass wir sie tatsächlich so hart treffen könnten, dass sie die Erde verfehlt, ohne sie zu zerstören."

Während die Auswirkungen auf die planetare Verteidigung erwägenswert sind, sind die Ergebnisse nach Ansicht von Ramesh wahrscheinlich relevanter für die zukünftige Erforschung der Asteroiden durch Roboter und Menschen. "Stellen Sie sich den Asteroidenabbau als Beispiel vor", sagt er. "Man braucht die Fähigkeit, Materialien von den Asteroiden zu nehmen, was Fragen aufwirft, was man über die Oberfläche und Struktur der Asteroiden wissen muss, um das zu tun."

Auf diese Weise lassen sich die Ergebnisse viel realistischer kontextualisieren. Keine der Strategien, die wir brauchen, um uns vor einem Asteroiden der Extinktionsstufe zu retten, wurde über irgendeine Art von theoretischer Science-Fiction-Phase hinaus entwickelt. Es gibt (noch) keine magische Weltraumpistole oder einen Schwerkrafttraktor, um die Bedrohung aus dem Weg zu räumen. Das Beste, auf das wir hoffen werden, ist, dass unsere gottlosen Nuklearraketen einen Asteroiden ein wenig anstupsen, sodass er uns komplett oder zumindest in großen Mengen verfehlt. Wirklich, wir können genauso gut hoffen, dass wir nicht alle in der Folge sterben.

Das einzige unmittelbare Ziel des NASA-Büros für die Koordinierung der planetaren Verteidigung besteht derzeit darin, so viele bedrohliche erdnahe Objekte wie möglich zu identifizieren und zu verfolgen. Und dann können wir möglicherweise entscheiden, wie wir auf ein Objekt reagieren, das auf uns zukommt.

"Das Wichtigste ist, diese Objekte tatsächlich zu finden", sagt Boslough. "Wenn wir sie nicht finden, können wir nichts dagegen tun."

Warum enthält Flugzeuggas noch Blei?

Warum enthält Flugzeuggas noch Blei?

$ 300 Rabatt auf einen 4K-Projektor und andere gute Angebote, die heute stattfinden

$ 300 Rabatt auf einen 4K-Projektor und andere gute Angebote, die heute stattfinden

Diese fleischfressenden Bakterien finden neue Strände, an denen sie sich niederlassen können

Diese fleischfressenden Bakterien finden neue Strände, an denen sie sich niederlassen können