Dünya'ya yaklaşan büyük boyutlu bir asteroit, insanlık için ciddi bir tehdit oluşturabilir. Hatta futbol sahası büyüklüğündeki nispeten küçük bir gök cismi bile bir şehri tamamen yok edebilecek güce sahip.
Bazı asteroitlerin koyu renkli ve yansıtıcı olmaması nedeniyle tespit edilmesi zor olabilir. Üstelik, asteroitleri nazikçe saptıracak bir kalkan kurmak da mümkün değil.
Peki, bir asteroitin Dünya'ya zarar vermesini nasıl engelleyebiliriz? Bilim kurgu filmlerini aratmayan ancak işe yarayabilecek potansiyel bir yöntem, insanlığın bugüne kadar geliştirdiği en güçlü silahı kullanmak: nükleer bir savaş başlığı.
Ancak bu yöntemi denemek pek kolay değil. Nükleer silahlar rastgele ortalıkta durmuyor ve bir uzay aracını bir asteroide göndermek de hiç de kolay bir iş değil.
Bu nedenle, yeni bir simülasyonda, ABD'deki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan astrofizikçi Isaiah Santistevan liderliğindeki bir ekip, 1 megatonluk bir nükleer füze ile 160 metre (525 fit) boyutunda bir şehir yıkıcı asteroiti karşı karşıya getirdi.
Ve bu çılgın fikir işe yarayabilir gibi görünüyor – ancak muhtemelen düşündüğünüz şekilde değil.
Araştırmacılar, The Planetary Science Journal'da yayınlanan makalelerinde, "Hasarın boyutuna, malzeme hareketinin yönlülüğüne ve bu asteroidlere uyguladığımız [hız değişimi] göz önüne alındığında, üç senaryodan ikisi için büyük olasılıkla bozulma olacağını öne sürüyoruz," diyorlar.
"Bu tür simülasyonlar, gezegen savunması için nükleer caydırma seçeneklerinin uygulanabilirliğini daha da bilgilendirmeye ve acil durum müdahale planlamasını desteklemeye yardımcı oluyor."
Bir asteroiti nükleerle yok etme fikri on yıllardır ortada. Muhtemelen bir cihazı yüzeyine veya altına yerleştirip patlatarak kayayı paramparça etmeyi veya onu yörüngesinden çıkaracak kadar momentum kazandırmayı hayal ediyorsunuzdur.
Mantıklı, değil mi? Ancak sorun şu ki, asteroidin kendisinin bu plana uyacağının hiçbir garantisi yok.
Bir asteroid basit, sabit bir hedef değildir; uzayda takla atıp dönebilir. Bir uzay aracını ona ulaştırmak mümkün ancak zorlu bir görev. Yüzeyine inmek, orada kalmak ve delme işlemine başlamak çok daha zor.
Neyse ki, yeni çalışma gösteriyor ki, nükleer silahın asteroide dokunmasına gerek yok. Patlama, asteroid yüzeyinden birkaç metre uzakta gerçekleşebilir.
Bu kulağa mantıksız gelebilir. Uzay etkili bir vakumdur; megatonluk bir savaş başlığından bile, hatta sadece 10 metre uzaktaki bir mesafeden bile bir şok dalgasını taşıyacak yeterli ortam yoktur.
Ancak burada asteroidi değiştirebilecek mekanizma şok dalgası değil.
Bunun yerine, X-ışınları – bolca, parlak X-ışınları!
Nükleer bir patlamanın ürettiği enerjinin yaklaşık yüzde 70 ila 80'i X-ışınları olarak ortaya çıkabilir ve bu radyasyon asteroidin yüzeyini kavuracaktır.
Araştırmacılar, "Bu X-ışınları, asteroidin ince bir yüzey katmanına enerji bırakarak buharlaşma ve aşınmaya neden olur," diye açıklıyorlar.
"Buharlaşan malzeme genişler ve yerel yerçekimi alanını aşabilirse, dışarı atılır, bu da asteroidin hızını değiştiren bir momentum değişikliği sağlar."
Bu, bir kuyruklu yıldızdan kaçan malzemenin kuyruklu yıldızın çekirdeğinin dönüşünü değiştirebilen momentumu nasıl sağladığına pek de benzemez – kaçan su basıncı yeterince yüksek olduğunda bir bahçe hortumunun nasıl sıçradığı ve büküldüğünü düşünün.
Ancak nükleer bir asteroit için ek bir etki de var.
Ani X-ışını enerjisi patlaması, asteroidin içine güçlü bir şok dalgası da göndererek kayayı içeriden çatlatabilir ve kırabilir.
Araştırmacıları özellikle ilgilendiren son kısım buydu. Günün birinde, sadece kenara itmenin etkili bir strateji olamayacak kadar büyük veya geç fark edilen bir asteroid keşfedilmesi olası.
Bu nedenle, simüle edilmiş uzay kayalarının gerçekçi bir temeli olarak NASA'nın 2020'de bir uzay aracını indirdiği Bennu asteroidinin şekli ve gözenekli yapısını kullanarak üç ayrıntılı 3D simülasyon gerçekleştirdiler.
Patlama mesafesi ve asteroidin X-ışını kaynaklı gerilim altında ne kadar kolay kırıldığı gibi parametreleri ayarladılar.
Bunun için iki gerçek uzay kayasına dayanan kırılma modelleri kullandılar: 2013'te Rusya üzerinde patlayan Chelyabinsk meteoriti ve 2018'de Nijerya'ya düşen Aba Panu meteoriti.
En uzun simülasyonda, bombanın yüzeyin 10 metre üzerinde olduğu durumda, asteroid malzemesinin %98,2'si tamamen hasar görmüş ve yaklaşık %97'si asteroidin kaçış hızından daha hızlı hareket ediyordu. Büyük kısımları aynı zamanda zıt yönlerde yanlara doğru hareket ediyordu – temelde asteroidin kendini parçaladığını gösteriyordu.
Bombayı 25 metreye daha uzak bir mesafeye taşıdıklarında ise işler daha da tuhaflaştı.
Asteroid'e daha az nükleer enerji ulaşıyordu, ancak X-ışınları yüzeyin daha geniş bir alanını aydınlatıyordu – biraz bir el fenerini uzaklaştırdığınızda daha geniş bir alanı biraz daha soluk bir ışınla aydınlatmak gibi.
Ancak bu ışın daha geniş çaplı hasara yol açtı: 68 milisaniye sonra, asteroidin %92,6'sı tamamen hasar görmüş durumdaydı, bu da aynı zaman noktasındaki 10 metrelik simülasyondaki %78,1'e kıyasla daha yüksekti.
Bu, nükleer silahı mümkün olduğunca yakına getirmeyi her zaman bir asteroidi parçalamak için en iyi strateji olmayabileceğini düşündürüyor.
Çok fazla heyecanlanmadan önce, bir pürüz var.
Simülasyonlar inanılmaz derecede hesaplama açısından yoğundu. En uzun olanı, yalnızca 145 milisaniyelik bir eylemi takip etti ve 1.680 bilgisayar işlemcisinde çalışmak 59 gün sürdü.
Bu, araştırmacıların parçalanmış asteroidin uzun vadeli kaderini belirleyemediği anlamına geliyor.
Parçalanıp dağılmış olabilirdi; tehdit oluşturacak kadar büyük küçük parçalara ayrılmış olabilirdi veya asteroid, çakıllı bir omuz silkinmesinden sonra kütle çekimiyle yeniden bir araya gelmeyi başarmış olabilirdi.
Yine de, bu çalışma, nükleer silahların gerçekten Dünya'ya doğru gelen bir asteroidle mücadelede etkili bir son savunma hattı olarak işe yarayıp yaramayacağını anlamaya yönelik önemli bir adımı temsil ediyor.
Araştırmacılar, "Bu sonuçlar, gezegen savunma senaryoları için kapsamlı nükleer caydırma modellemesi yapmanın son derece zorlu problemine doğru bir adımdır," diye yazıyorlar.
"Burada sunulanlar gibi yüksek doğruluklu simülasyonlar, olanakların sınırlarını zorlamaya devam etmemizi sağlıyor."
Bulgular, The Planetary Science Journal'da yayınlandı.
