Los científicos y escritores de ciencia ficción se han preguntado durante mucho tiempo si una explosión nuclear podría cambiar la trayectoria de un asteroide que se dirige hacia la Tierra (concepto artístico).Crédito: Detlef van Ravensway / Biblioteca de imágenes científicas
La explosión de rayos X de una explosión nuclear debería ser suficiente para salvar a la Tierra de un asteroide entrante, según los resultados de un experimento pionero en su tipo.
Resultados publicados1 El 23 de septiembre en Física de la naturaleza“Se ha demostrado una evidencia experimental directa realmente sorprendente de cuán efectiva es esta técnica”, dice Dawn Graninger, física del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. “Es una hazaña muy impresionante”.
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Nathan Moore, físico de los Laboratorios Nacionales Sandy en Albuquerque, Nuevo México, y sus colegas diseñaron el experimento para simular lo que sucedería si una bomba nuclear detonara cerca de un asteroide. Anteriormente, los científicos estudiaron el impulso de la onda de choque de la bomba, que resulta de la expansión del gas, que empuja contra el asteroide. Sin embargo, el equipo de Moore dice que la enorme cantidad de rayos X de la explosión tendría un impacto mayor al cambiar la trayectoria del asteroide.
El equipo utilizó la enorme máquina Z de Sandy, que utiliza campos magnéticos para producir altas temperaturas y potentes rayos X, para disparar rayos X a dos asteroides imaginarios del tamaño de granos de café. “Cerca de 80 billones de vatios de electricidad fluyen a través de la máquina en aproximadamente 100 milmillonésimas de segundo”, dice Moore. “Esta intensa oleada eléctrica comprime gas argón en un plasma supercaliente a millones de grados, emitiendo una burbuja de rayos X. “
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Cortar y empujar
Los dos asteroides imaginarios tenían unos 12 milímetros de diámetro y estaban hechos de cuarzo y sílice, lo que reflejaba las diferentes composiciones de los asteroides del sistema solar. Cada uno estaba suspendido por un fino trozo de papel de aluminio dentro del espacio. Cuando la burbuja de rayos X golpeó la lámina, la cortó como si fueran tijeras de rayos X, enviando a los dos asteroides a caída libre. Esto permitió observar el efecto real de los rayos X en condiciones que simulaban el vacío del espacio. “Esto es completamente nuevo”, dice Graninger. “Nunca antes había oído que esto sucediera”.
Los resultados del experimento, que duró sólo veinte millonésimas de segundo, mostraron que las muestras de cuarzo y sílice aceleraron a 69,5 metros por segundo y 70,3 metros por segundo, respectivamente, antes de evaporarse. La aceleración fue causada por rayos X que vaporizaron la superficie de los asteroides, creando un empuje a medida que el gas se expandía lejos de sus superficies.
El asteroide Demorphos fue impulsado por la misión DART de la NASA en la prueba de deflexión.Copyright: NASA/Laboratorio Johns Hopkins de Aplicaciones Moleculares vía Alamy
Moore dice que los resultados muestran que esta técnica se puede aplicar a asteroides mucho más grandes, de hasta unos 4 kilómetros de diámetro, para alejarlos del camino de colisión con la Tierra. “Estamos particularmente interesados en asteroides más grandes que tienen un tiempo de alerta corto”, afirma. Respecto a estos asteroides, existen otras formas, como por ejemplo que una nave espacial choque con un asteroide, como ocurre con otros asteroides. La prueba de redirección de doble asteroide, o DART, de la NASA se realizó en 2022 “Puede que no tenga suficiente energía para descarrilarlo”.
Este estudio “es una de las primeras publicaciones importantes que intenta descubrir cómo podemos recrear en la Tierra la anomalía nuclear de un asteroide”, dice Mary Burke, física del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California. Señala que otros experimentos están investigando esta posibilidad, incluidos aquellos que utilizan muestras de meteoritos para imitar más fielmente la formación de asteroides. “Los propulsores planetarios pasan mucho más tiempo al sol”, dice.
Moore espera realizar más pruebas experimentales de la técnica de difracción de rayos X para mejorar su eficacia. Es posible que algún día también se realice una prueba en el espacio, similar a la misión DART, para ver el impacto en un asteroide real. “No hay nada que nos detenga más que querer hacerlo”, afirma.