Un tema popular en las películas es el de un asteroide entrante que podría extinguir la vida en el planeta, y nuestros héroes son lanzados al espacio para volarlo. Pero los asteroides entrantes pueden ser más difíciles de romper de lo que los científicos pensaban anteriormente. encuentra un estudio de Johns Hopkins que utilizó una nueva comprensión de la fractura de roca y un nuevo método de modelado por computadora para simular colisiones de asteroides.

Los resultados, que se publicará en la edición impresa del 15 de marzo de Ícaro , puede ayudar en la creación de estrategias de impacto y desviación de asteroides, Aumentar la comprensión de la formación del sistema solar y ayudar a diseñar los esfuerzos de minería de asteroides.

"Solíamos creer que cuanto más grande era el objeto, más fácilmente se rompería, porque es más probable que los objetos más grandes tengan defectos. Nuestros hallazgos, sin embargo, muestran que los asteroides son más fuertes de lo que solíamos pensar y requieren más energía para romperse por completo, "dice Charles El Mir, un doctorado reciente del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Johns Hopkins y el primer autor del artículo.

Los investigadores entienden materiales físicos como rocas a escala de laboratorio (aproximadamente del tamaño de su puño), pero ha sido difícil traducir esta comprensión a objetos del tamaño de una ciudad como los asteroides. A principios de la década de 2000, un equipo de investigación diferente creó un modelo de computadora en el que ingresaron varios factores como la masa, temperatura, y fragilidad del material, y simuló un asteroide de aproximadamente un kilómetro de diámetro chocando de frente contra un asteroide objetivo de 25 kilómetros de diámetro a una velocidad de impacto de cinco kilómetros por segundo. Sus resultados sugirieron que el asteroide objetivo sería completamente destruido por el impacto.

En el nuevo estudio, El Mir y sus compañeros, K.T. Ramesh, director del Hopkins Extreme Materials Institute y Derek Richardson, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland, ingresó el mismo escenario en un nuevo modelo de computadora llamado modelo Tonge-Ramesh, que da cuenta de los más detallados, Procesos de menor escala que ocurren durante la colisión de un asteroide. Los modelos anteriores no tenían debidamente en cuenta la velocidad limitada de las grietas en los asteroides.

"Nuestra pregunta fue, ¿Cuánta energía se necesita para destruir un asteroide y romperlo en pedazos? ”, dice El Mir.

La simulación se dividió en dos fases:una fase de fragmentación de escala de tiempo corta y una fase de reacumulación gravitacional de escala de tiempo larga. La primera fase consideró los procesos que comienzan inmediatamente después del impacto de un asteroide, procesos que ocurren en fracciones de segundo. El segundo, La fase de larga escala considera el efecto de la gravedad en las piezas que salen volando de la superficie del asteroide después del impacto. con la reacumulación gravitacional que se produce durante muchas horas después del impacto.

En la primera fase, después del impacto del asteroide, millones de grietas se formaron y ondularon a lo largo del asteroide, partes del asteroide fluyeron como arena, y se creó un cráter. Esta fase del modelo examinó las grietas individuales y predijo patrones generales de cómo se propagan esas grietas. El nuevo modelo mostró que todo el asteroide no se rompió por el impacto, a diferencia de lo que se pensaba anteriormente. En lugar de, el asteroide impactado tenía un gran núcleo dañado que luego ejerció una fuerte atracción gravitacional sobre los fragmentos en la segunda fase de la simulación.

El equipo de investigación descubrió que el resultado final del impacto no era solo una "pila de escombros, una colección de fragmentos débiles que se mantienen unidos por la gravedad. el asteroide impactado conservó una fuerza significativa porque no se había agrietado por completo, lo que indica que se necesitaría más energía para destruir asteroides. Mientras tanto, los fragmentos dañados ahora se redistribuyeron sobre el gran núcleo, proporcionando orientación a aquellos que deseen minar asteroides durante futuras aventuras espaciales.

"Puede sonar a ciencia ficción, pero una gran cantidad de investigación considera las colisiones de asteroides. Por ejemplo, si hay un asteroide acercándose a la tierra, ¿Es mejor romperlo en pedazos pequeños? ¿O empujarlo para que vaya en una dirección diferente? Y si esto último, ¿Con cuánta fuerza debemos golpearlo para alejarlo sin que se rompa? Estas son preguntas reales bajo consideración, ", añade El Mir.

"Con bastante frecuencia nos impactan pequeños asteroides, como en el evento de Chelyabinsk hace unos años, ", dice Ramesh." Es sólo cuestión de tiempo antes de que estas preguntas pasen de ser académicas a definir nuestra respuesta a una amenaza importante. Necesitamos tener una buena idea de lo que debemos hacer cuando llegue ese momento, y los esfuerzos científicos como este son fundamentales para ayudarnos a tomar esas decisiones ".