ประมาณ 66 ล้านปีก่อน ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย Chicxulub ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ สึนามิขนาดใหญ่ และภาวะโลกร้อนที่กินเวลาประมาณ 100,000 ปี แม้ว่าภารกิจการทดสอบการเปลี่ยนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยคู่ (DART) ของ NASA จะแสดงให้เห็นว่าสามารถกำหนดเป้าหมายวัตถุใกล้โลกได้สำเร็จ แต่การหันเหความสนใจไปยังดาวเคราะห์น้อยที่อันตรายที่สุดจะต้องอาศัยความเข้มข้นของพลังงานคล้ายกับการระเบิดของนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม เป้าหมายที่เหมาะสมสำหรับภารกิจฝึกหัดนั้นมีน้อย ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตการจำลองการโก่งตัวของดาวเคราะห์น้อยด้วยพัลส์รังสีเอกซ์จากพลาสมาอาร์กอนหนาแน่นที่สร้างขึ้นที่เครื่อง Z ซึ่งเป็นอุปกรณ์พลังงานพัลส์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดีย
ภาพประกอบของศิลปินคนนี้แสดงให้เห็นการดีดตัวของก้อนเมฆหลังจากยานอวกาศ DART ของ NASA ชนกับดาวเคราะห์น้อย Dimorphos เครดิตภาพ: ESO / M. Kornmesser
ดาวหางและดาวเคราะห์น้อยอาจเป็นภัยคุกคามต่อโลกของเราได้หากวิถีโคจรเข้าใกล้โลกมากเกินไป
ดังที่แสดงให้เห็นเมื่อเร็วๆ นี้โดยภารกิจการทดสอบ Double Asteroid Redirection Test (DART) ของ NASA ยานอวกาศสามารถใช้เพื่อโจมตีและเปลี่ยนเส้นทางของดาวเคราะห์น้อยได้
อย่างไรก็ตาม แนวทางผลกระทบทางกายภาพนี้ต้องใช้เวลาและการเตรียมตัวที่เพียงพอ และโดยทั่วไปแล้วจะมีราคาแพง
อีกวิธีหนึ่ง รังสีเอกซ์จากการระเบิดนิวเคลียร์สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่พื้นผิวของวัตถุเป้าหมายได้อย่างรวดเร็ว ทำให้มันระเหยและเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่
นาธาน มัวร์ นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดีย นาธาน มัวร์ และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทดสอบวิธีเลียนแบบผลกระทบของอุปกรณ์นิวเคลียร์ที่ชนดาวเคราะห์น้อยในการทดลองในห้องปฏิบัติการ
พวกเขาใช้รังสีเอกซ์เพื่อกำหนดเป้าหมายดาวเคราะห์น้อยจำลองขนาดกว้าง 12 มม. สองตัวในสุญญากาศ ตัวอย่างหนึ่งประกอบด้วยควอตซ์ ส่วนอีกตัวอย่างหนึ่งทำจากซิลิกาหลอมละลาย
ในการทดลองทั้งสอง ผู้เขียนสังเกตว่าพัลส์รังสีเอกซ์ทำให้พื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยที่คล้ายคลึงกันร้อนขึ้น ส่งผลให้เกิดกลุ่มไอที่สร้างโมเมนตัมที่ถ่ายโอนไปยังเป้าหมายควอตซ์และซิลิกา และสร้างความเร็วประมาณ 69.5 เมตรต่อวินาที และ 70.3 เมตรต่อวินาที ตามลำดับ
จากนั้นพวกเขาใช้การวัดเหล่านี้เพื่อทำการจำลองเชิงตัวเลขว่าวิธีการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยนี้สามารถปรับขนาดได้อย่างไร และแนะนำว่าวัตถุใกล้โลกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 กิโลเมตรสามารถเบี่ยงเบนได้ด้วยกลยุทธ์ตัวส่งผลกระทบทางนิวเคลียร์
พวกเขาแนะนำว่าการทดลองในอนาคตสามารถตรวจสอบวัสดุและโครงสร้างเป้าหมายอื่นๆ และทดสอบพัลส์รังสีเอกซ์ที่แตกต่างกัน เนื่องจากกลุ่มไอที่เกิดจากพัลส์รังสีเอกซ์นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของดาวเคราะห์น้อย
เราปรับขนาดผลลัพธ์เหล่านี้ตามที่นำเสนอพลังงานสกัดกั้นและคาดการณ์ว่ากลไกนี้จะเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 4 กม. ได้ ซึ่งแสดงให้เห็นวิธีการที่เป็นไปได้ในการเตรียมพร้อมสำหรับภารกิจป้องกันดาวเคราะห์ในอนาคต พวกเขากล่าวว่า
ที่ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารสัปดาห์นี้ฟิสิกส์ธรรมชาติ-
-
นอร์ธ เวสต์ มัวร์และคณะ- การจำลองการโก่งตัวของดาวเคราะห์น้อยด้วยพัลส์รังสีเอกซ์ระดับเมกะจูลแนท. ฟิสิกส์เผยแพร่ออนไลน์เมื่อวันที่ 23 กันยายน 2024; ดอย: 10.1038/s41567-024-02633-7
