這里是科學美國人——60秒科學系列,我是克里斯托弗·因塔格里塔
在電影《世界末日》中,一顆得克薩斯州大小的行星正在沖向地球 。似乎一切都會毀滅,但隨后布魯斯·威利斯犧牲了自已的生命,在小行星上引爆了一枚熱核炸彈 。之后大家聽到了來自任務控制中心的聲音:“兩半巨石將在距地400英里處錯過我們,大部分小顆粒已經汽化!”
將一塊這么大的石頭炸成兩半,并使其奇跡般地躲過地球?這有點像是好萊塢的魔法 。但科學家正在研究在這種情況下會發生什么 。
“我們所做的大部分工作,基本上就是觀察物體如何破裂 。讓物體相互撞擊,看看之后會發生什么 。”約翰·霍普金斯大學研究行星科學的機械工程師查爾斯·埃爾米爾說到 。
他和同事模擬了撞毀一顆15英里寬的玄武巖小行星的情況 。依據對真實巖石進行的研究,他們首先假設這顆小行星已經出現一些微小的裂縫 。然后,他們用另一塊只有1英里寬的較小巖石撞擊假設的太空巖石,使其以超過每小時11000英里的速度沖向小行星 。在撞擊發生時,他們追蹤了應力波如何在穿過小行星時傳播并擴大裂縫網絡 。
此前的撞擊模型預測,這種撞擊會徹底粉碎小行星,基本上會使其變成沙子 。但新模型的結果則不然 。“我們看到的是,撞擊之后仍然有未完全破碎的大塊巖石連在一起,這塊巖石會產生自已的引力場,吸引從巖石中噴射而出的粒子,然后開始重新聚集 。”
科學家在《伊卡洛斯》期刊上描述了這一模型 。
這項研究表明,實際上小行星可能比我們想象的更難撞碎,這意味著:“我們可能需要速度更快、質量更大的撞擊物,才能有效地使小行星偏轉 。”
美國國家航空航天局(簡稱NASA)計劃在2022年進行雙小行星重定向測試(簡稱DART),試圖通過將近地小行星推離軌道來測試所有這些知識 。而這并不需要布魯斯·威利斯 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是克里斯托弗·因塔利亞塔 。
譯文為可可英語翻譯,未經授權請勿轉載!