نابودسازی سیارک‌ها دشوارتر از تصور معمول است

در مواجهه با دورنمای رویدادی برخوردی که طی آن سیارکی با اندازه‌ی قابل‌توجه به سمت زمین حرکت می‌کند و موجب وقوع آخرالزمان می‌شود، واکنش‌های مختلفی به ذهن ما انسان‌ها خطور کرده است.

هالیوود احتمالا بر این باور است که بهترین روش برای نابودی یک سنگ فضایی سرگردان، استفاده از سلاح هسته‌ای است. کارشناسان به‌ندرت از این شیوه استقبال کرده‌اند؛ اما به‌کارگیری نوعی سامانه‌ی فضاپیمایی برای درهم‌شکستن یک سیارک و تبدیل آن به قطعات کوچک و بی‌خطر، به‌عنوان گزینه‌ای محتمل در دنیای واقعی درنظرگرفته می‌شود. اما پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید با بررسی یک سنگ فضایی غول‌پیکر، به این موضوع اشاره کرده‌اند که نابودسازی اجرام آسمانی بدین شیوه ممکن است بی‌فایده باشد.

دانشمندان با استفاده از مدل‌های کامپیوتری، اصابت یک سیارک تقریبا ۱۲۰۰ متری را به سیارکی ۲۵ کیلومتری با سرعت ۱۸ هزار کیلومتر بر ساعت شبیه‌سازی کردند. بلافاصله پس از برخورد، سیارک بزرگتر به‌طرز قابل‌توجهی خرد و بقایای آن همچون آبشاری از توپ پینگ‌پنگ به سمت بیرون جاری شد. با وجود برخی شکستگی‌های عمیق، به قلب سیارک آسیب گسترده‌ای وارد نشد.

با گذشت زمان، کشش گرانشی هسته‌ی مقاوم سیارک توانست تکه‌های جداشده را به سمت خود بکشاند. به‌نظر می‌رسد که سیارک‌ها نه‌تنها مقادیر عظیم آسیب را تحمل می‌کنند؛ بلکه همان‌طور که مطالعه‌ی پیشین اشاره کرده بود، آن‌ها قادر به بازسازی خود نیز هستند.

به‌گفته‌ی چارلز ال میر، پژوهشگری که نابودی سیارک‌ها را در دانشگاه جان هاپکینز مطالعه می‌کند و مولف اصلی مقاله‌ی اخیر نیز محسوب می‌شود، یافته‌های پژوهش تازه‌ی آن‌ها می‌تواند به‌عنوان استدلالی برضد منفجر کردن سیارک‌ها به‌عنوان راهبردی دفاعی تفسیر شود.

برخوردها و انهدام‌های سیارکی تاکنون به دفعات در دهه‌های اخیر شبیه‌سازی شده‌اند. مطالعات پیشین اشاره کرده بودند که سیارک‌های بزرگ به‌دلیل تاریخچه‌ی پرآشوبشان، مملو از شکاف‌های داخلی هستند و اینکه یک برخورد به‌اندازه‌ی کافی سریع آن‌ها را درهم‌ خواهد شکست.

بااین‌حال، مطالعه‌ی اخیر که ماه جاری در ژورنال Icarus منتشر شد، تلاش کرد شبیه‌سازی متفاوتی انجام دهد.

کی‌تی رامش، مدیر مؤسسه‌ی اکستریم متریالز هاپکینز گفت که اندی تانگ، یک دانش‌آموخته‌ی سابق این مرکز، مدلی محاسباتی توسعه داده بود که نحوه‌ی واکنش موادی نظیر جلیقه‌های ضدگلوله را به برخوردها بررسی می‌کرد. تیم پژوهشی دریافت که مدل دکتر تانگ می‌تواند رخدادهای برخوردی سیارکی را شبیه‌سازی کند؛ در نتیجه آن را با مدل دیگری ترکیب کردند که بازتولید اثرات میدان گرانشی یک سیارک بزرگ را برعهده داشت.

در یک شبیه‌سازی، بقایای ناشی از خرد شدن سیارک پس از برخورد، توسط نیروی گرانش جرم به سمت آن بازمی‌گردند

این مدل پیوندی به دانشمندان امکان داد تا به‌صورت واقع‌بینانه‌تری نحوه‌ی واکنش‌های یک سیارک را به ضربه‌ی واردشده از سوی جرمی بزرگتر مشاهده کنند. مدل جدید جزئیات ازدست‌رفته اما حیاتی در مقیاس کوچک از جمله محل بروز شکستگی‌ها و نحوه‌ی گسترش دقیق آن‌ها را دربرگرفت.

میشل بنستر، اخترشناس سیاره‌ای در دانشگاه کوئینز بلفاست، پژوهش مورد بحث را به‌عنوان «ارتقایی خوب در مدلسازی واقعیت‌های پیچیده‌ی فیزیکی» هیولاهای سنگی و مرموز منظومه‌ی شمسی توصیف کرد.

بااین‌حال، مطالعه‌ی جدید دارای محدودیت‌هایی است. هر دو سیارک به‌عنوان تکه‌سنگ‌هایی ساده و غیرچرخشی مدلسازی شدند؛ درحالی‌که سیارک‌های واقعی بیش از حد بی‌ثبات هستند. علاوه‌بر این، سیارک بزرگتر با وجود دارا بودن مجموعه‌ای از ترک‌های آغازین، سابقه‌ای از برخوردهای مختلف همچون سیارک‌های واقعی نداشت. همچنین برخورد یک سنگ فضایی بزرگتر به یک سنگ فضایی غول‌پیکر دیگر با اصابت موشک یا انفجار بمب هسته‌ای رو یا در زیر سطح سیارک متفاوت است.

به‌گفته‌ی دکتر ال میر، مطالعه‌ی آن‌ها استفاده از تسلیحات پرتاب‌شونده را برای نابودی یک سیارک در حال نزدیک‌شدن رد نمی‌کند؛ اما منفجر کردن یک سیارک بزرگ ممکن است درنهایت منجر به بروز مشکلات بزرگتر شود. تبدیل یک گلوله‌ی توپ به قطعات تفنگ ساچمه‌ای همچنان می‌تواند منجر به وقوع آخرالزمان شود.

دفتر هماهنگی دفاع سیاره‌ای ناسا که بر سیارک‌ها و دنباله‌دارهایی نظارت می‌کند که یک روز از نزدیکی زمین گذر می‌کنند، در عوض پیشنهاد می‌دهد با وارد کردن فشار به سنگ‌های فضایی پیش از رسیدن به زمین، مسیر حرکتشان را تغییر دهیم. ناسا و دیگر سازمان‌ها قصد دارند این راهبرد را در سال ۲۰۲۲ با آزمایش تغییر جهت سیارک دوگانه امتحان کنند که در آن یک فضاپیما در تلاش برای تغییر مدار عضوی کوچک‌تر از یک سامانه‌ی سیارک دوتایی به دور جرم بزرگتر، عمدا در آن سقوط می‌کند.

درنهایت، انتخاب بین انحراف و نابودسازی عمدتا به میزان سرعت شناسایی یک سیارک در حال پیشروی به سمت زمین بستگی دارد.

مگان بروک سایال، پژوهشگر دفاع سیاره‌ای در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور گفت:

با کاهش زمان هشدار، منحرف کردن مسیر حرکت یک سیارک دشوارتر می‌شود. برای کوتاه‌ترین زمان‌های هشدار، تخریب شدید و پراکندگی قطعات ممکن است تنها گزینه‌ی قابل اعتماد برای جلوگیری از برخورد باشد.