Dünya'ya yaklaşan devasa bir asteroiti nükleer bir patlamayla yok etmek, felaket filmlerindeki senaryoları gerçeğe dönüştürebilir mi? Yeni bir etki simülasyonu, nükleer seçeneğin bir felaketi önlemek için geçerli bir son çare olabileceğini gösteriyor.
Araştırmacılar, uzay kayalarının daha önce yapılan deneyler ve gözlemlerden çıkarılandan çok daha fazla gerilime dayanabildiğini keşfetti. Şaşırtıcı bir şekilde, asteroitler yoğun bir darbe aldıklarında daha da güçleniyor.
Bu keşif ilk bakışta umutsuzluk verici gibi görünse de, aslında gezegen savunma stratejilerini iyileştirebilir. Çünkü bu bulgu, nükleer bir müdahalenin asteroiti birçok parçaya ayırıp gezegenimize yağdırmak yerine bütün halinde kalacağını gösteriyor.
Yayımlanan bir bilimsel yayında detaylandırıldığı üzere, bazı fizikçilerin de dahil olduğu bir araştırmacı ekibi, dış güneş sistemindeki nükleer saptırma teknolojileri üzerine çalışan bir şirketle işbirliği yaparak, demir bir uzay kayasının farklı gerilim seviyeleri altındaki davranışını analiz etti.
Bu analizlerin, asteroitin iç yapısındaki değişiklikleri incelemek ve deneysel sonuçların gösterdiği, malzemenin dayanımındaki 2.5 kat artışı mikroskobik düzeyde doğrulamak amacıyla yapıldığı belirtiliyor.
2022'deki DART görevinin gösterdiği gibi, asteroit kaynaklı bir felaketi önlemenin umut vadeden yollarından biri, gelen tehdidi kinetik bir darbe ile saptırmak. Bu, mermiden çok daha yüksek bir hızla bir asteroide çarpmak üzere gönderilen insan yapımı bir uzay aracıdır.
Kavramsal olarak basit olsa da, gerçeklikte tehlikeli belirsizlikler barındırır. Yanlış noktaya yapılan bir darbe, asteroitin Dünya'ya yaklaşımını yalnızca geciktirebilir. Ayrıca, çarpma aracının enerjisi ve asteroitin malzeme tepkisi, parçalanma veya beklenmedik bir momentum kayması gibi öngörülemeyen sonuçlara yol açabilir.
Bu nedenle, DART gibi bir çarpma aracı ile henüz denenmemiş nükleer bir yaklaşım arasında bir karar vermek için, gezegen savunucularının farklı asteroit materyallerinin mekanik davranışlarını belirlemesi gerekmektedir. Bu bilgi, asteroite enerji aktarmak ve yörüngesini Dünya'dan uzaklaştırmak için hayati önem taşır.
Ancak bu tür veriler, özellikle malzemelerin gerçek zamanlı tepkilerini gösteren veriler oldukça azdır. Örneğin, farklı modeller akma dayanımı (bir cismin gerilim altında ne kadar kolay kırıldığının bir ölçüsü) için farklı değerler ortaya koymaktadır.
Bu modeller, yerel (mikroskobik) veya toplu (makroskobik) testlere bağlı olarak yedi kata kadar farklılık gösterebilir. Ayrıca, önceki testlerin yıkıcı doğası, malzeme tepkilerinin gerçekleştiği anda doğrudan ölçülmesini engellemiştir.
Bu çalışmanın yazarlarından biri olan bir fizikçi, gerçek bir meteor örneğinin aşırı koşullar altında nasıl deforme olduğunu, güçlendiğini ve adapte olduğunu ilk kez tahrip edici olmayan ve gerçek zamanlı olarak gözlemleyebildiklerini ifade ediyor.
Araştırmacılar, kanıtları yok etmemek için benzersiz bir teknik kullanmışlar. Yüksek enerjili, kısa süreli proton demeti darbeleriyle bir Campo del Cielo demir meteoriti örneğini ışınlamak için CERN'deki bir parçacık hızlandırıcının ilgili tesisini kullanmışlar.
Sonuç olarak, sıcaklık sensörleri ve lazer Doppler vibrometri (yüzey titreşimlerini analiz etmek için bir teknik) sayesinde meteorit örneğinin yumuşadığını, büküldüğünü ve şaşırtıcı bir şekilde yeniden güçlendiği ortaya çıkmıştır. Ayrıca, ne kadar sert vurulursa enerjiyi o kadar etkili bir şekilde dağıttığı anlamına gelen gerinim-oranı bağımlı sönümleme özelliğini sergilemiştir.
Bu çalışma yöntemi, önceki laboratuvar deneylerinde gözlemlenen akma dayanımındaki tutarsızlıkların, Dünya atmosferindeki meteor parçalanmalarından elde edilen kanıtlarla neden farklılık gösterdiğini ve bu tutarsızlıkların iç gerilim yeniden dağılımı gibi faktörlerden kaynaklandığını açıklayan paha biçilmez veriler sağlamaktadır.
Ayrıca, bu mekanik özelliklerin gerçek zamanlı olarak geliştiğini ve mevcut asteroit saptırma modellerinde sıklıkla varsayıldığı gibi sabit kabul edilmemesi gerektiğini vurgulamaktadır. İlerideki araştırmalar, farklı asteroit bileşimlerini de kapsayacaktır.
Araştırmacılar, bu çalışmada nispeten homojenliği nedeniyle demir açısından zengin bir örnek seçmişlerdir, ancak daha heterojen uzay kayaları, bileşen malzemelerinin uzamsal dağılımına bağlı olarak farklı gerilim dağılımı yetenekleri sergileyecektir.
Bu araştırmanın nihai amacının teorik kalması umulmaktadır.
Araştırmanın liderlerinden biri, dünyanın yüksek güvenilirlikle bir nükleer saptırma misyonu yürütebilmesi gerektiğini, ancak önceden gerçek dünya testleri yapamayacağını belirtiyor. Bu durumun malzeme ve fizik verileri üzerinde olağanüstü talepler yarattığını vurguluyor.
Ancak, nükleer bir seçeneğin gerekmesi durumunda, filmlerdeki gibi olmayacaktır; matkaplamaya gerek kalmayacaktır. Asteroiti patlayıcılarla doldurmak yerine, bazı fizikçiler bir asteroitin yakınına yapılacak kontrollü bir nükleer patlama öneriyor. Bu patlama, asteroitin bir kısmını buharlaştırarak yörünge yörüngesini saptıracaktır.
Bu araştırma, Nature Communications dergisinde yayımlanmıştır.
