Είναι πιθανόν να είναι άφθαρτος ένας τεράστιος αστεροειδής ;
"Η ερώτησή μας ήταν: πόση ενέργεια χρειάζεται για να καταστραφεί πραγματικά ένας αστεροειδής και να σπάσει σε κομμάτια;" λέει ο Charles El Mir στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins.
Μπορεί να ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία, αλλά η πρόσφατη ανακάλυψη από την NASA ενός πιθανού κρατήρα από πτώση αστεροειδούς μήκους 22 μιλίων ο οποίος είναι θαμμένος κάτω από ενα στρώμα πάγου πάχους περισσότερο από ένα μίλι στη Γροιλανδία, θέτει το ερώτημα: εάν υπάρχει ένας αστεροειδής ο οποίος κατευθύνεται προς τη Γη, καλύτερα να τον σπάσουμε σε μικρά κομμάτια, ή να τον εκτρέψουμε σε διαφορετική κατεύθυνση;. "Και αν δεχτούμε την δεύτερη περίπτωση," προσθέτει ο Mir, "με πόση δύναμη θα έπρεπε να τον χτυπήσουμε για να τον απομακρύνουμε χωρίς να τον σπάσουμε;"
Λάβετε υπόψη ότι ο αστεροειδής ο οποίος έπεσε στην περιοχή Τσικσουλούμπ (Chicxulub) δημιουργώντας ενα κρατήρα πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, και ο οποίος τερμάτισε βίαια την εποχή των δεινοσαύρων είχε απλά πλάτος περίπου 14 χιλιόμετρα, "συμπιέζοντας τον αέρα κάτω από αυτόν τόσο βίαια, ώστε πολύ σύντομα έγινε πιο καυτός από την επιφάνεια του Ήλιου (5700 βαθμοί Κέλβιν), χτυπώντας τη Γη με αρκετά αρκετή δύναμη, τόση ώστε να σηκώσει ένα βουνό και να το στείλει στο διάστημα με ταχύτητα διαφυγής", γράφει ο Peter Brannen στο βιβλίο Ends of the World.
Ένα δημοφιλές θέμα στις ταινίες είναι αυτό ενός εισερχόμενου αστεροειδούς ο οποίος θα μπορούσε να εξαφανίσει τη ζωή στον πλανήτη μας, και εδώ οι ήρωες μας ξεκινούν για το διάστημα με σκοπό να τον ανατινάξουν. Αλλά οι εισερχόμενοι αστεροειδείς μπορεί να είναι πιο δύσκολο να σπάσουν από ότι πίστευαν παλιά οι επιστήμονες. Αυτό αποκαλύπτει μια μελέτη του Johns Hopkins η οποία χρησιμοποίησε μια νέα κατανόηση σχετικά με τη διάσπαση των διαστημικών αυτών βράχων, καθώς και μια νέα μέθοδο μοντελοποίησης με χρήση υπολογιστών για την προσομοίωση συγκρούσεων αστεροειδών.
Τα ευρήματα, που θα δημοσιευθούν στη 15η έντυπη έκδοση του Μαρτίου του ιστότοπου Icarus, μπορούν να βοηθήσουν στη δημιουργία μιας στρατηγικής για πτώσεις και εκτροπές αστεροειδών, να αυξήσουν την κατανόηση μας για το σχηματισμό του Ηλιακού μας συστήματος, και να βοηθήσουν στο σχεδιασμό κατάλληλων διαδικασιών που αφορούν εξορύξεις αστεροειδών.
"Συνηθίζαμε να πιστεύουμε ότι όσο μεγαλύτερο είναι το αντικείμενο, τόσο πιο εύκολα θα σπάσει, επειδή τα μεγαλύτερα αντικείμενα είναι πιο πιθανό να έχουν ελαττώματα. Τα ευρήματά μας, ωστόσο, δείχνουν ότι οι αστεροειδείς είναι ισχυρότεροι από ότι θεωρούσαμε παλιότερα, και απαιτείται περισσότερη ενέργεια για να τους καταστρέψουμε εντελώς ", λέει ο Charles El Mir, πρόσφατα μεταπτυχιακός διδάκτορας (Ph.D) του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Johns Hopkins και ο αρχικός συγγραφέας του σχετικού paper.
Οι ερευνητές κατανοούν τα φυσικά υλικά όπως τα πετρώματα σε εργαστηριακή κλίμακα (περίπου το μέγεθος της γροθιάς σας), αλλά ήταν δύσκολο να μεταφραστεί αυτή η γνώση σε αντικείμενα μεγέθους πόλεων όπως οι αστεροειδείς. Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, μια διαφορετική ερευνητική ομάδα δημιούργησε ένα υπολογιστικό μοντέλο στο οποίο εισήγαγε διάφορους παράγοντες, όπως τη μάζα, τη θερμοκρασία και την ευθραυστότητα του υλικού, και προσομοίασε έναν αστεροειδή με διάμετρο περίπου 1 χιλιομέτρου ο οποίος χτύπησε μετωπικά έναν αστεροειδή με διάμετρο 25 χιλιόμετρα και ταχύτητα πρόσκρουσης πέντε χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Τα αποτελέσματά τους υποδηλώνουν ότι ο στόχος - αστεροειδής θα καταστραφεί εντελώς από την σύγκρουση.
Στη νέα μελέτη, ο El Mir και οι συνεργάτες του, Κ.Τ. Ο Ramesh, διευθυντής του Ινστιτούτου Hopkins Extreme Materials, και ο καθηγητής αστρονομίας Derek Richardson στο Πανεπιστήμιο του Maryland, εισήγαγαν το ίδιο σενάριο σε ένα νέο υπολογιστικό μοντέλο το οποίο ονομάζεται Tonge-Ramesh, και το οποίο εξηγεί τις πιο λεπτομερείς διαδικασίες μικρότερης κλίμακας οι οποίες παρατηρούνται κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης με αστεροειδή. Τα προηγούμενα μοντέλα δεν είχαν λάβει κατάλληλα υπόψη τους την περιορισμένη ταχύτητα με την οποία παρουσιάζονται οι ρωγμές οι οποίες λαμβάνουν χώρα στους αστεροειδείς.
Η προσομοίωση διαχωρίστηκε σε δύο φάσεις: μια φάση κατακερματισμού μικρού χρονικού διαστήματος και μια φάση βαρυτικής επανασυσσώρευσης μεγάλης διάρκειας. Στην πρώτη φάση εξετάστηκαν οι διαδικασίες που αρχίζουν αμέσως μετά το χτύπημα ενός αστεροειδούς, οι οποίες διεξάγονται μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Η δεύτερη, μακρόχρονη φάση θεωρεί την επίδραση της βαρύτητας στα κομμάτια τα οποία εκτοξεύονται από την επιφάνεια του αστεροειδούς μετά την πρόσκρουση, με τη βαρυτική επανασυσσώρευση να συμβαίνει πολλές ώρες μετά την πρόσκρουση.
Στην πρώτη φάση, μετά το χτύπημα που δέχτηκε ο αστεροειδής, σχηματίστηκαν εκατομμύρια ρωγμές και ρυτιδώσεις σε όλο τον αστεροειδή. Θραύσματα του αστεροειδούς έρεαν σαν άμμος, και δημιουργήθηκε ένας κρατήρας. Αυτή η φάση του μοντέλου εξέτασε τις μεμονωμένες αυτές ρωγμές, και προέβλεψε τα συνολικά πρότυπα για τον τρόπο διάδοσης αυτών των ρωγμών. Το νέο μοντέλο έδειξε ακόμα ότι ολόκληρος ο αστεροειδής δεν διαρρηγνύεται από το κτύπημα, σε αντίθεση με ότι είχε προηγουμένως θεωρηθεί. Αντί αυτού, ο αστεροειδής που χτυπήθηκε είχε ένα μεγάλο κατεστραμμένο πυρήνα ο οποίος στη συνέχεια άσκησε ισχυρή βαρυτική έλξη στα θραύσματα (τα οποία ήσαν γύρω του) στη δεύτερη φάση της προσομοίωσης.
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι το τελικό αποτέλεσμα της σύγκρουσης δεν ήταν απλώς ένας "σωρός από χαλίκια" - μια συλλογή από αδύνατα θραύσματα τα οποία βρίσκονταν όλα μαζί σε ενα χαλαρό βαρυτικό εναγκαλισμό. Αντί αυτού, ο αστεροειδής ο οποίος επλήγη παρουσίασε μια σημαντική αντοχή επειδή δεν είχε ραγίσει εντελώς, υποδεικνύοντας ότι θα χρειαζόταν περισσότερη ενέργεια για την καταστροφή των αστεροειδών. Εν τω μεταξύ, τα κατεστραμμένα θραύσματα αναδιανεμήθηκαν πάνω από τον μεγάλο πυρήνα, παρέχοντας έναν τρόπο τινά οδηγό σε όσους μπορεί να θέλουν να εξορύξουν αστεροειδείς κατά τη διάρκεια μελλοντικών διαστημικών επιχειρήσεων.
"Δεχόμαστε αρκετά συχνά πτώσεις από μικρούς αστεροειδείς, όπως το γεγονός της πτώσης του μετέωρου το οποίο έπεσε στο Τσελιάμπινσκ της Ρωσίας πριν από μερικά χρόνια", δηλώνει ο Ramesh. "Είναι μόνο θέμα χρόνου, πριν αυτά τα ερωτήματα γίνουν ακαδημαϊκά, έτσι ώστε να καθορίσουμε την απάντησή μας σε μια μεγάλη απειλή. Πρέπει να διαθέτουμε μια καλή ιδέα για το τι πρέπει να κάνουμε όταν έρθει αυτή η ώρα - και επιστημονικές προσπάθειες όπως αυτή είναι κρίσιμες για να μας βοηθήσουν να λάβουμε τις αποφάσεις αυτές".
Η Εικόνα του άρθρου:
Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός μετεωρίτη με κατεύθυνση προς τη βορειοδυτική Γροιλανδία.
Πνευματικά δικαιώματα: Natural History Museum of Denmark/Cryospheric Sciences Lab/ NASA Goddard Space Flight Center
Δείτε ακόμα:
Γεωπλήσια αντικείμενα
Μουσείο Μετεωριτών
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία
και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας
εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.
Για την ομάδα : @Aratosastronomy