Röntgenstralen van nucleaire explosies kunnen de aarde verdedigen tegen asteroïden

Een asteroïde die richting de aarde raast, zou kunnen worden afgebogen zonder dat er ooit een ruimtevaartuig mee in aanraking komt.

Het trucje is om X-stralen te gebruiken om de ruimterots af te buigen, zo melden onderzoekers op 23 september in Nature Physics. In laboratoriumexperimenten verwarmden wetenschappers de oppervlakken van vrij vallende nep-asteroïden met X-straling, waardoor damppluimen ontstonden die de objecten wegduwden. Subsequentie computer simulaties toonden aan dat X-stralen uitgezonden door een verre nucleaire explosie sommige asteroiden zouden kunnen afbuigen die ongeveer zo breed zijn als de National Mall in Washington, D.C., lang is.

Science News verzamelt lezersvragen over hoe om te gaan met de veranderende klimaat van onze planeet.

Wat wil je weten over extreme hitte en hoe het kan leiden tot extreme weersomstandigheden?

"Er is maar één methode voorgesteld die genoeg energie heeft om de meest bedreigende asteroiden af te buigen, de grootste asteroiden, of in sommige gevallen zelfs kleinere asteroiden waar de waarschuwingstijd kort is," misschien zo kort als een jaar of minder, zegt natuurkundige Nathan Moore van het Sandia National Laboratories in Albuquerque. "Het consensus in de planetaire verdedigingsgemeenschap is dat X-stralen van een nucleair apparaat de enige optie zouden zijn in die scenario's."

Dergelijke explosies zouden in theorie op veilige afstanden van de aarde plaatsvinden.

Twee jaar geleden crashte NASA opzettelijk een ruimtevaartuig in asteroïde Dimorphos, waarbij de baan van de ruimterots rond een andere, grotere asteroïde werd veranderd. Het was een kantelmoment voor de planetaire verdedigingsgemeenschap. Maar dergelijke impacten werken alleen als de asteroïde klein is en er genoeg tijd is om zijn traject te veranderen, zegt Moore. Dus hij en collega's gingen op pad om de afbuigende kracht van X-stralen te testen.

Het experiment begon in een vacuümkamer die een blauwe bes-achtige nep-asteroïde van kwarts bevatte - een mineraal samengesteld uit het veel voorkomende asteroïde onderdeel silica. Met behulp van 's werelds krachtigste X-ray generator, bestookte het team de kamer gedurende 6,6 nanoseconden. De puls verdampte de folie-ondersteunt die het kwarts ophing, waardoor het mineraal in vrije val werd vrijgegeven. Het verhitte ook en verdampte het oppervlak van het vallende mineraal, waardoor een gaspluim ontstond.

De uitdijende pluim duwde op het kwarts als de uitlaat van een raket, zegt Moore, waardoor het mineraal weg van de X-ray bron werd voortgestuwd met ongeveer 250 kilometer per uur. Testen met gesmolten silica produceerden vergelijkbare resultaten.

Het evalueren van de haalbaarheid van het schema voor planetaire verdediging vereiste het opnemen van de experimentresultaten in computer simulaties. X-stralen uit een nucleaire explosie op een paar kilometer afstand zouden een asteroïde van vergelijkbare samenstelling kunnen afbuigen die tot 4 kilometers breed is, ontdekte het team.

De onderzoekers hopen soortgelijke experimenten uit te voeren met ijzer en andere asteroïde bestanddelen. "Asteroiden komen in vele smaken, gemaakt van verschillende soorten mineralen," zegt hij. "Dit is slechts een beginpunt."

Vragen of opmerkingen over dit artikel? E-mail ons op [email protected] | Reprints FAQ

N.W. Moore et al. Simulatie van asteroïdeafbuiging met een X-stralenpuls van megajouleklasse. Nature Physics. Online gepubliceerd op 23 september 2024. doi: 10.1038/s41567-024-02633-7.

Nikk Ogasa is een redacteur die zich richt op de natuurwetenschappen voor Science News. Hij heeft een masterdiploma in de geologie van de McGill University en een masterdiploma in wetenschapscommunicatie van de Universiteit van Californië, Santa Cruz.

We bevinden ons op een kritisch moment en het ondersteunen van klimaatjournalistiek is belangrijker dan ooit. Science News en onze moederorganisatie, de Society for Science, hebben uw hulp nodig om de milieugeletterdheid te versterken en ervoor te zorgen dat onze reactie op klimaatverandering wordt geleid door de wetenschap.

Abonneer je op Science News en voeg $16 toe om wetenschappelijke geletterdheid en begrip uit te breiden.