大约 6600 万年前，希克苏鲁伯小行星撞击引发了大规模灭绝、特大海啸和持续约 10 万年的全球变暖。尽管美国宇航局的双小行星重定向测试（DART）任务证明可以成功瞄准近地天体，但偏转最危险的小行星将需要类似于核爆炸的能量集中。然而，适合练习任务的目标却很少。科学家们现在已经展示了利用 Z 机（桑迪亚国家实验室的脉冲功率设备）产生的密集氩等离子体的 X 射线脉冲来模拟小行星偏转。
这幅艺术家的插图展示了 NASA 的 DART 航天器与小行星 Dimorphos 相撞后喷射出的碎片云。图片来源：ESO / M. Kornmesser。
如果彗星和小行星的轨道离地球太近，就会对我们的星球构成威胁。
正如美国宇航局最近的双小行星重定向测试（DART）任务所证明的那样，航天器可以用来撞击并改变小行星的路径。
然而，这种物理冲击方法需要充足的时间和准备，而且通常很昂贵。
在另一种方法中，核爆炸产生的 X 射线可用于快速加热目标物体的表面，使其蒸发并改变其运动方向。
桑迪亚国家实验室研究员内森·摩尔和他的同事测试了如何在实验室实验中模拟核装置撞击小行星的效果。
他们使用 X 射线在真空中瞄准两颗 12 毫米宽的小行星模型——其中一个样本由石英组成，另一个样本由熔融石英制成。
在这两项实验中，作者观察到 X 射线脉冲加热了小行星类似物的表面，从而产生了蒸汽羽流，该蒸汽羽流产生了向石英和二氧化硅目标转移的动量，并产生了约 69.5 m 每秒和 70.3 m 每秒的速度， 分别。
然后，他们利用这些测量结果对这种小行星偏转方法如何扩展进行数值模拟，并表明直径约 4 公里的近地天体可以通过核撞击策略进行偏转。
他们建议未来的实验可以研究其他目标材料和结构并测试不同的 X 射线脉冲，因为 X 射线脉冲产生的蒸气羽流取决于小行星的化学成分。
他们说：“我们将这些结果调整为拟议的拦截器能量，并预测利用这种机制可以偏转直径达 4 公里的小行星，这为未来的行星防御任务提供了一种可行的方法。”
这结果本周发表在杂志上自然物理学。
_____
西北摩尔等人。使用兆焦级 X 射线脉冲模拟小行星偏转。纳特。物理，2024 年 9 月 23 日在线发布；号码：10.1038/s41567-024-02633-7
