核爆能阻止小行星撞击地球吗？科学家给出了答案

尽管在许多灾难电影中，使用核弹摧毁来袭小行星的场面令人印象深刻，但在现实世界中，这却是一个非常糟糕的想法。

一颗核弹可以摧毁一个小一点的小行星，但对于较大的小行星，它只会将其炸成碎片。这些碎片仍然会对我们的星球构成威胁，甚至可能因在行星上造成多处撞击而使情况变得更糟。

那么，用核武器摧毁来袭的小行星真的不妙吗？如果使用正确的手段，核爆炸也许可以用作小行星偏转装置。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 的研究人员现在创造了一个建模工具，可以模拟在小行星表面上方引爆核装置时可能发生的情况。该工具有助于提高对核爆炸放射线与小行星表面相互作用方式的理解，还研究了可能影响小行星内部的冲击波动力学。

这种爆炸技术称为核烧蚀，其中爆炸的辐射会使小行星表面部分汽化，产生爆炸推力和响应速度的变化。

该模型可以纳入各种初始条件，可模拟我们最近能够近距离研究的小行星类型，从固体岩石到碎石堆。这些模拟为行星科学家提供了更多见解——和更多选择——以应对有朝一日可能冲向地球的太空岩石。

LLNL 研究员Mary Burkey说：“如果我们有足够预警时间，我们有可能发射一枚核装置，将其送往数百万英里之外，用于朝地球飞来的小行星。”

“然后我们会引爆该装置，使其偏转小行星，使其保持完整，但将其从地球上以受控方式推开，或者我们可以破坏小行星，将其分解成小的、快速移动的碎片，然后错过地球。”

得益于双小行星重定向测试 (DART) 任务——其中一个动能撞击器蓄意撞向一颗小行星以改变其轨道——科学家们已经了解了重新调整危险小行星位置所需做的事情。这个名为 X 射线能量沉积模型的新模型为研究人员提供了工具来建立在从 DART 获得的见解之上，同时探讨核烧蚀如何成为动能撞击任务的可行替代方案。

Burkey在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的新闻稿中说，核装置具有任何人类技术中每单位质量的最高能量密度，这可能使它们成为减轻小行星威胁的宝贵工具。

但是，正如该团队在发表在《行星科学杂志》上的论文中所写，“预测潜在核偏转或破坏任务的有效性取决于对装置的 X 射线能量沉积到小行星和由此产生的物质烧蚀的准确的多物理场模拟。”

该团队表示，这些模拟中相关的物理学需要各种不同的复杂物理学软件包，它们跨越许多个数量级，并且在计算上非常苛刻。伯基和她的同事们设定了这样的目标：为小行星的一系列物理特性开发一种高效而准确的建模核偏转方法。

Burkey表示，他们的高保真模拟可以跟踪光子穿透小行星状材料表面，例如岩石、铁和冰，同时解释更复杂的过程，例如再辐射。

该模型还考虑了各种小行星本体。他们说，这种综合方法使该模型适用于各种潜在的小行星场景。

LLNL 行星防御项目负责人Megan Bruck Syal表示，如果出现真正的行星防御紧急情况，这种高保真模拟建模对于向决策者提供可操作的风险信息至关重要，这些信息可以防止小行星撞击，保护重要基础设施并挽救生命。

Bruck Syal说：“虽然我们一生中发生大规模小行星撞击的可能性很低，但潜在的后果可能是毁灭性的。”

本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。