Прочность астероидов превзошла ожидания ученых
Специалисты из Университета Джона Хопкинса поставили под сомнение успех популярного сценария, когда герои взрывают угрожающих Земле астероид. Используя новый метод компьютерного моделирования, команда установила, что уничтожение таких объектов – более сложная задача, чем считалось раньше.
Результаты исследования могут помочь понять принципы формирования Солнечной системы и разработать стратегии изучения астероидов, сообщает eurekalert.org. Выводы проекта будут опубликованы в журнале Icarus.
«Мы считали, что, чем больше объект, тем проще его разрушить из-за возможности наличия трещин. Но астероиды оказались прочнее наших ожиданий. Они требуют больше энергии для полного уничтожения», — сказал первый автор работы, Чарльз Эль Мир.
Понимание физических материалов, вроде камней, ограничивается лабораторными масштабами (образцы, размером с кулак). Их сложно перевести в реальные условия, на такие объекты, как астероиды. В начале 2000-х ученые разработали компьютерную модель, куда вводили переменные, вроде массы, температуры и хрупкости для симуляции столкновения космических тел, диаметрами около 1 и 25 км, на скорости 5 км/с. Они предположили, что второй объект будет полностью разрушен.
В новом исследовании Эль Мир с коллегами, К. Т. Рамешем из Университета Джона Хопкинса и профессором Дереком Ричардсон из Мэрилендского университета, использовали тот же сценарий в новой программе, модели Тонге-Рамеша. Она подробнее рассматривает меньшие процессы при столкновении астероидов. Так, прошлые модели не учитывали ограниченную скорость образования трещин.
«Мы интересовались, сколько точно энергии требуется, чтобы разрушить астероид», — сказал специалист.
Симуляция включает 2 фазы: фрагментации, с короткой, и гравитационного вторичного накопления с длинной временной шкалой. Первая учитывает процессы, начинающиеся сразу после столкновения. Вторая – влияние гравитации на кусочки, отлетающие от астероида после удара, и их реградацию через несколько часов. Симуляция показала, что при столкновении на поверхности астероида образуются миллионы трещин. Но он не распадается. Вместо этого объект с большим поврежденным ядром притягивает фрагменты, сохраняя высокую прочность.
«Мы довольно часто сталкиваемся с небольшими астероидами, вроде недавнего падения метеорита в Челябинске, — сказал Рамеш. – Возможно, вопрос о количестве энергии, необходимой для уничтожения или перенаправления астероида, в будущем придется решать на практике».
