Ein beliebtes Thema in Filmen ist, wenn sich ein Asteroid dem Planeten nähert, der alles Leben zu zerstören droht, und ein Team von Superhelden in den Weltraum geht, um ihn in die Luft zu jagen. Eine Studie der Johns Hopkins University zeigt jedoch, dass es schwieriger sein kann, sich Asteroiden zu nähern, als bisher angenommen. Wissenschaftler haben einen Asteroideneinschlag simuliert und ein neues Verständnis für das Brechen von Steinen gewonnen. Die Arbeit wird am 15. März im Icarus-Magazin veröffentlicht.
Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Strategien zur Bekämpfung und Ablenkung von Asteroiden zu entwickeln, das Verständnis für die Entstehung des Sonnensystems zu verbessern und nützliche Ressourcen für Asteroiden zu entwickeln.
Wie kann man einen Asteroiden zerstören?
Wissenschaftler verstehen die Physik von Materialien - wie Gesteinen - im Labormaßstab (indem sie sie anhand faustgroßer Proben untersuchen), aber es ist schwierig, dieses Verständnis auf Objekte von der Größe einer Stadt wie Asteroiden zu übertragen. In den frühen 2000er Jahren entwickelten andere Wissenschaftler ein Computermodell, das verschiedene Faktoren wie Masse, Temperatur und Zerbrechlichkeit des Materials eingeben und einen Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa einem Kilometer simulieren konnte, der mit einer Geschwindigkeit von 5 km / s auf einen Ziel-Asteroiden mit einem Durchmesser von 25 Kilometern traf. Ihre Ergebnisse zeigten, dass der Ziel-Asteroid durch den Aufprall vollständig zerstört werden würde.
In einer neuen Studie haben El Mir und seine Kollegen dasselbe Szenario in ein neues Computermodell von Tonge-Ramesh eingeführt, das die kleinen Prozesse, die während der Kollision stattfinden, detaillierter berücksichtigt. Frühere Modelle berücksichtigten die begrenzte Geschwindigkeit der Rissausbreitung in Asteroiden nicht in angemessener Weise.
Die Modellierung wurde in zwei Phasen unterteilt: eine kurzfristige Fragmentierungsphase und eine langfristige Gravitationsreakumulationsphase. In der ersten Phase wurden Prozesse in Betracht gezogen, die unmittelbar nach dem Auftreffen des Asteroiden auf das Ziel beginnen. Diese Prozesse sind Bruchteile einer Sekunde lang. Die zweite Phase, die länger ist, beinhaltet die Wirkung der Schwerkraft auf die Teile, die nach dem Aufprall von der Oberfläche des Asteroiden fliegen. Viele Stunden nach der Kollision tritt auch eine Gravitationsreakumulation auf, der Asteroid wird unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft wieder zusammengesetzt.
In der ersten Phase, nachdem der Asteroid getroffen worden war, bildeten sich Millionen von Rissen darauf, ein Teil des Asteroiden schmolz und an der Stelle des Aufpralls erschien ein Krater. Zu diesem Zeitpunkt wurden einzelne Risse untersucht und die allgemeinen Ausbreitungsmuster dieser Risse vorhergesagt. Das neue Modell zeigte, dass der Asteroid beim Aufprall nicht zusammenbrechen würde, wie zuvor angenommen. Da der Asteroid in der ersten Phase der Kollision nicht kollabierte, wurde er in der zweiten Phase sogar noch stärker: Die beschädigten Fragmente wurden um einen größeren, neuen Kern herum neu verteilt. Als Ergebnis der Studie war es notwendig, sowohl die zur Zerstörung des Asteroiden erforderliche Energie als auch die möglichen Lücken im Inneren des Asteroiden für diejenigen zu überarbeiten, die ihn entwickeln möchten.
Ilya Khel
