科学美国人60秒:摧毁冲向地球的小行星比想象中更难

这里是科学美国人——60秒科学系列，我是克里斯托弗·因塔格里塔。
在电影《世界末日》中，一颗得克萨斯州大小的行星正在冲向地球。似乎一切都会毁灭，但随后布鲁斯·威利斯牺牲了自已的生命，在小行星上引爆了一枚热核炸弹。之后大家听到了来自任务控制中心的声音：“两半巨石将在距地400英里处错过我们，大部分小颗粒已经汽化！”
将一块这么大的石头炸成两半，并使其奇迹般地躲过地球？这有点像是好莱坞的魔法。但科学家正在研究在这种情况下会发生什么。
“我们所做的大部分工作，基本上就是观察物体如何破裂。让物体相互撞击，看看之后会发生什么。”约翰·霍普金斯大学研究行星科学的机械工程师查尔斯·埃尔米尔说到。
他和同事模拟了撞毁一颗15英里宽的玄武岩小行星的情况。依据对真实岩石进行的研究，他们首先假设这颗小行星已经出现一些微小的裂缝。然后，他们用另一块只有1英里宽的较小岩石撞击假设的太空岩石，使其以超过每小时11000英里的速度冲向小行星。在撞击发生时，他们追踪了应力波如何在穿过小行星时传播并扩大裂缝网络。
此前的撞击模型预测，这种撞击会彻底粉碎小行星，基本上会使其变成沙子。但新模型的结果则不然。“我们看到的是，撞击之后仍然有未完全破碎的大块岩石连在一起，这块岩石会产生自已的引力场，吸引从岩石中喷射而出的粒子，然后开始重新聚集。”
科学家在《伊卡洛斯》期刊上描述了这一模型。
这项研究表明，实际上小行星可能比我们想象的更难撞碎，这意味着：“我们可能需要速度更快、质量更大的撞击物，才能有效地使小行星偏转。”
美国国家航空航天局（简称NASA）计划在2022年进行双小行星重定向测试（简称DART），试图通过将近地小行星推离轨道来测试所有这些知识。而这并不需要布鲁斯·威利斯。
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