大約 6,600 萬年前，希克蘇魯伯小行星撞擊引發了大規模滅絕、特大海嘯和持續約 10 萬年的全球暖化。儘管美國太空總署的雙小行星重定向測試（DART）任務證明可以成功瞄準近地天體，但偏轉最危險的小行星將需要類似於核爆的能量集中。然而，適合練習任務的目標卻很少。科學家現在已經展示了利用 Z 機（桑迪亞國家實驗室的脈衝功率設備）產生的密集氬等離子體的 X 射線脈衝來模擬小行星偏轉。
這幅藝術家的插圖展示了 NASA 的 DART 太空船與小行星 Dimorphos 相撞後噴射的碎片雲。圖片來源：ESO / M. Kornmesser。
如果彗星和小行星的軌道離地球太近，就會對我們的星球構成威脅。
正如美國太空總署最近的雙小行星重定向測試（DART）任務所證明的那樣，太空船可以用來撞擊並改變小行星的路徑。
然而，這種物理衝擊方法需要充足的時間和準備，而且通常很昂貴。
在另一種方法中，核爆產生的 X 射線可用於快速加熱目標物體的表面，使其蒸發並改變其運動方向。
桑迪亞國家實驗室研究員內森·摩爾和他的同事測試如何在實驗室實驗中模擬核裝置撞擊小行星的效果。
他們使用 X 射線在真空中瞄準兩顆 12 毫米寬的小行星模型——其中一個樣本由石英組成，另一個樣本由熔融石英製成。
在這兩項實驗中，作者觀察到X 射線脈衝加熱了小行星類似物的表面，從而產生了蒸汽羽流，該蒸汽羽流產生了向石英和二氧化矽目標轉移的動量，並產生了約69.5 m 每秒和70.3 m 每秒的速度， 分別。
然後，他們利用這些測量結果對這種小行星偏轉方法如何擴展進行數值模擬，並表明直徑約 4 公里的近地天體可以透過核子撞擊策略進行偏轉。
他們建議，未來的實驗可以研究其他目標材料和結構，並測試不同的 X 射線脈衝，因為 X 射線脈衝產生的蒸氣羽流取決於小行星的化學成分。
他們說：“我們將這些結果調整為建議的攔截器能量，並預測利用這種機制可以偏轉直徑最大為 4 公里的小行星，這為未來的行星防禦任務提供了一種可行的方法。”
這結果本週發表在雜誌上自然物理學。
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西北摩爾等人。使用兆焦級 X 射線脈衝模擬小行星偏轉。納特。物理，2024 年 9 月 23 日線上發布；編號：10.1038/s41567-024-02633-7
