Hollywood miało rację. Wybuch jądrowy mógłby nas uratować przed uderzeniem wielkiej planetoidy

1. Planetoida, która mogłaby nas zabić
2. Stary pomysł w nowej odsłonie
3. Jak to działa?

W klasyku kina z 1998 r., filmie „Armageddon”, Bruce Willis ratuje ludzkość przed zagładą. W stronę Ziemi leci wielka planetoida. Gdyby doszło do zderzenia, zmiotłaby naszą cywilizację z powierzchni planety. Filmowym rozwiązaniem jest lot na planetoidę, wydrążenie w niej otworu i umieszczenie wewnątrz ładunku jądrowego. A następnie zdetonowanie go, dzięki czemu morderczy kawał skały zamienia się w kupę niegroźnego kosmicznego gruzu i omija Ziemię.

Scenariusz „Armageddonu” z nauką ma niewiele wspólnego. Jednak właśnie okazało się, że jeden z jego elementów mógłby sprawdzić się w rzeczywistości. Mowa o wybuchu jądrowym, który ochroniłby nas przed zderzeniem z planetoidą. Co prawda należałoby go wykorzystać zupełnie inaczej niż pokazano w filmie. Jednak – jak dowodzą naukowcy w pracy opublikowanej w czasopiśmie „Nature Physics” – jądrowa eksplozja może być rozważana jako metoda ochrony Ziemi przed lecącymi w jej stronę dużymi kosmicznymi obiektami.

Planetoida, która mogłaby nas zabić

Dobra wiadomość jest taka, że rozważania o ochronie przed planetoidami są czysto teoretyczne. Na razie nie grozi nam kolizja z żadnym obiektem tego rodzaju. Zła – że w historii planety zdarzyło się przynajmniej jedno zderzenie, które okazało się mordercze. Obiekt, który 66 mln lat temu uderzył w dzisiejszy Półwysep Jukatan i zapoczątkował jedno z wielkich wymierań, miał ok. 10 km średnicy.

Najnowsza historia dowodzi, że nawet stosunkowo niewielka skała może narobić nam kłopotu. Meteor czelabiński, który pojawił się nad Uralem w lutym 2013 r., miał tylko ok. 20 m średnicy. Rannych zostało wówczas tysiąc pięćset osób. Meteoroid należał do obiektów bliskich Ziemi i nie został dostrzeżony wcześniej przez astronomów.

Stary pomysł w nowej odsłonie

Misja sondy DART, która w kontrolowany sposób uderzyła w nieduży księżyc, Dimorphosa, i zmieniła jego orbitę, pokazała, że mamy już sposób na stosunkowo niewielkie obiekty. Jednak średnica Dimorphosa wynosiła tylko ok. 160–170 m. A co, gdyby nagle okazało się, że na kursie kolizyjnym z Ziemią znajduje się planetoida kilka razy większa?

Odpowiedzi na to pytanie poszukał zespół Nathana Moore’a, fizyka z Sandia National Laboratories. To zlokalizowana w Albuquerque instytucja badawcza zajmująca się technologiami nuklearnymi (także wojskowymi). W ośrodku znajduje się tzw. maszyna Z, bardziej formalnie zwana Z Pulsed Power Facility. Ten potężny generator fal elektromagnetycznych pozwala prowadzić badania m.in. z silnymi promieniami rentgenowskimi.

Moore i współpracownicy wykorzystali maszynę Z, by uzyskać potężny impuls promieniowania X – taki, jaki jest efektem wybuchu jądrowego. Następnie użyli go do zasymulowania wpływu wybuchu jądrowego na planetoidę. W jej roli w doświadczeniu wystąpiło ziarno szkła kwarcowego. Okazało się, że promieniowanie jest wystarczające, by doprowadzić do zmiany położenia testowanego materiału.

Jak to działa?

Co dokładnie zaszło w czasie testu? Przede wszystkim, inaczej niż w „Armageddonie”, naukowcy testowali działanie promieniowania, które pojawiłoby się obok hipotetycznej asteroidy (jako efekt wybuchu), a nie wewnątrz niej. Promieniowanie rozgrzałoby powierzchnię obiektu do dziesiątek tysięcy stopni. W rezultacie część planetoidy wyparowałaby, zamieniając się w chmurę gazu. Chmura ta zaczęłaby się szybko rozszerzać, co popchnęłoby z jednej strony planetoidę. Jednak, co istotne, nie rozbiłoby jej na kawałki.

– Odparowany materiał wystrzeliłby z jednej strony, popychając asteroidę w przeciwnym kierunku – wyjaśnia Moore. – To tak jakby zamienić asteroidę w rakietę – dodał. Pomysłowy eksperyment został przeprowadzony w mikroskali. Trwał 20 mikrosekund, jednak silny impuls promieniowania wystarczył, by nadać kawałeczkom symulowanej asteroidy prędkość ponad 250 km/godz.

Naukowcy są przekonani, że zaproponowaną przez nich metodę dałoby się skalować. Przewidują, że zadziałaby dla planetoid średnicy do 3–5 km. „To realny sposób przygotowania się do przyszłych misji obrony planetarnej” – napisali w swojej pracy. Naturalnie wymaga on jeszcze dalszych testów, przede wszystkim z użyciem bardziej złożonych modeli planetoid.

Źródła: Nature Physics, Science Alert.

Nasza autorka

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com