Si se determina que un asteroide se encuentra en una trayectoria que impacta la Tierra, los científicos normalmente quieren realizar una desviación, donde el asteroide es empujado suavemente por un cambio relativamente pequeño en la velocidad, manteniendo unida la mayor parte del asteroide.

Un impactador cinético o una explosión nuclear en un punto muerto pueden lograr una deflexión. Sin embargo, si el tiempo de advertencia es demasiado corto para realizar una deflexión exitosa, otra opción es acoplar mucha energía al asteroide y dividirlo en muchos fragmentos bien dispersos. Este enfoque se llama disrupción y a menudo es lo que la gente piensa cuando se imagina la defensa planetaria. Si bien los científicos preferirían tener más tiempo de advertencia, necesitan estar preparados para cualquier escenario posible, ya que muchos asteroides cercanos a la Tierra permanecen sin descubrir.

Ahora, Una nueva investigación analiza más de cerca cómo las diferentes órbitas de los asteroides y las diferentes distribuciones de velocidad de los fragmentos afectan el destino de los fragmentos, utilizando las condiciones iniciales de un cálculo hidrodinámico, donde se desplegó un dispositivo de rendimiento de 1 megatón a pocos metros de la superficie de un Bennu, Asteroide de 100 metros de diámetro (1/5 de la escala de Bennu, un asteroide cercano a la Tierra descubierto en 1999).

El trabajo aparece en un artículo publicado en Acta Astronautica con el autor principal Patrick King, un ex becario del Programa de Graduados del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore que trabajó con el grupo de Defensa Planetaria de LLNL en esta investigación como parte de su Ph.D. tesis. King trabaja actualmente en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHUAPL) como físico en el Sector de Exploración Espacial. Los coautores del artículo incluyen a Megan Bruck Syal, David Dearborn, Robert Managan, Michael Owen y Cody Raskin.

Los resultados destacados en el documento son tranquilizadores:para las cinco órbitas de asteroides consideradas, llevar a cabo la interrupción solo dos meses antes de la fecha del impacto de la Tierra fue capaz de reducir la fracción de masa impactante en un factor de 1, 000 o más (el 99,9 por ciento de la masa no alcanza la Tierra). Para un asteroide más grande, la dispersión sería menos robusta, pero incluso las velocidades de dispersión reducidas en un orden de magnitud darían como resultado que el 99 por ciento de la masa falte a la Tierra, si la interrupción se realiza al menos seis meses antes de la fecha de impacto.

"Uno de los desafíos a la hora de evaluar la disrupción es que es necesario modelar todas las órbitas de los fragmentos, que generalmente es mucho más complicado que modelar una simple desviación, "King dijo." Sin embargo, tenemos que tratar de abordar estos desafíos si queremos evaluar la disrupción como una posible estrategia ".

King dijo que el principal hallazgo del trabajo fue que la interrupción nuclear es una defensa muy eficaz de último recurso. "Nos centramos en estudiar las interrupciones 'tardías', lo que significa que el cuerpo impactante se rompe poco antes de impactar, ", dijo." Cuando se dispone de mucho tiempo, por lo general escalas de tiempo de una década, generalmente se prefiere que se utilicen impactadores cinéticos para desviar el cuerpo impactante ".

Los impactadores cinéticos tienen muchas ventajas:por un lado, la técnica es bien conocida y se está probando en misiones reales, como la misión DART, y es capaz de manejar una amplia gama de posibles amenazas si tiene suficiente tiempo. Sin embargo, tienen algunas limitaciones, por lo que es importante que, si surge una emergencia real, haya múltiples opciones disponibles para hacer frente a una amenaza, incluyendo algunas formas que pueden manejar tiempos de advertencia bastante cortos.

Owen dijo que este documento es de vital importancia para comprender las consecuencias y los requisitos de interrumpir un asteroide peligroso que se acerca a la Tierra. Owen escribió el software, llamado esférico, que se utilizó para modelar la ruptura nuclear del asteroide original, siguiendo la física detallada de impactar y romper el asteroide rocoso original y capturar las propiedades de los fragmentos resultantes. Desde allí, el equipo usó Spheral para seguir la evolución gravitacional de la nube de fragmentos, teniendo en cuenta los efectos de los fragmentos entre sí, así como la influencia gravitacional del sol y los planetas.

"Si detectamos un objeto peligroso destinado a golpear la Tierra demasiado tarde para desviarlo de forma segura, nuestra mejor opción restante sería dividirlo tan completamente que los fragmentos resultantes perderían en gran medida la Tierra, ", dijo." Sin embargo, esta es una pregunta orbital complicada:si rompes un asteroide en pedazos, la nube de fragmentos resultante seguirá cada uno su propio camino alrededor del sol, interactuando entre sí y con los planetas gravitacionalmente. Esa nube tenderá a extenderse en una corriente curva de fragmentos alrededor del camino original en el que se encontraba el asteroide. La rapidez con la que se esparcen esas piezas (combinado con cuánto tiempo hasta que la nube cruza el camino de la Tierra) nos dice cuántas golpearán la Tierra ".

Bruck Syal dijo que el trabajo aborda un objetivo principal definido en la Estrategia Nacional de Preparación de Objetos Cercanos a la Tierra (NEO) y el Plan de Acción de la Casa Blanca:Para mejorar el modelado de NEO, predicción e integración de información.

"Nuestro grupo continúa perfeccionando nuestros enfoques de modelado para la desviación y la disrupción nucleares, incluidas las mejoras continuas en el modelado de deposición de energía de rayos X, que establece las condiciones iniciales de explosión y choque para un problema de interrupción nuclear, ", dijo." Este último artículo es un paso importante en la demostración de cómo nuestras herramientas multifísicas modernas se pueden utilizar para simular este problema en múltiples regímenes y escalas de tiempo relevantes de la física ".