Naukowcy dość dobrze rozumieją fizykę materiałów takich jak skały. Niestety w badaniach laboratoryjnych dotyczy to obiektów o niewielkich rozmiarach (np. wielkości kamienia). Nie jest łatwo przenieść potem taką wiedzę na obiekty dużo większe, jak np. planetoidy.

Na początku bieżącego wieku jeden z zespołów badawczych opracował model komputerowy symulujący zderzenia dwóch planetoid. Model ten pozwalał rozważać różne warianty takich zderzeń dla czynników takich jak masa, temperatura, kruchość materiału i zasymulować czołowe uderzenie planetoidy poruszającej się z prędkością kilku km/s i mającej średnicę 1 km w inną o rozmiarach 25 km. Wynik wskazywał na całkowite zniszczenie celu (czyli większej planetoidy).

Niedawno inna grupa badawcza, którą kierował dr El Mir z Johns Hopkins University, sprawdziła ten sam scenariusz, ale z zastosowaniem nowego modelu komputerowego, nazwanego Tonge-Ramesh. Model ten bierze pod uwagę procesy o mniejszej skali i w bardziej dokładny sposób. Symulacja obejmuje dwie fazy: krótki etap fragmentacji planetoidy i długi etap grawitacyjnej reakumulacji odłamków ze zderzenia. Etap pierwszy to ułamki sekundy po uderzeniu, a etap drugi to wiele godzin po katastrofie.

Pytanie, jakie postawili przed sobą naukowcy brzmiało: ile energii potrzeba, aby rzeczywiście zniszczyć planetoidę i rozerwać ją na kawałki.

„Nasze analizy pokazują, że planetoidy są mocniejsze niż przypuszczano i potrzeba więcej energii, aby je kompletnie rozkruszyć” – mówi dr El Mir.

Według symulacji, w pierwszym etapie po uderzeniu powstały miliony pęknięć, część materii spłynęła niczym piasek i powstał krater. Zbadano poszczególne pęknięcia i przewidywane wzorce ich rozprzestrzeniania się. Planetoida nie rozpadła się, ale miała duże, uszkodzone jądro, które wywierało grawitacyjne przyciąganie na wyrzucone w przestrzeń fragmenty. Ostatecznie wcale nie powstało luźne skupisko rozbitych fragmentów, a zamiast tego w ciągu kilku godzin planetoida odzyskała część swojego stanu jako jeden obiekt.

„To wcale nie jest fantastyka naukowa – wiele prowadzonych obecnie badań zajmuje się zderzeniami planetoid. Na przykład: jeśli planetoida zmierzałaby w kierunku Ziemi, to czy lepiej byłoby rozbić ją na mniejsze kawałki, czy może spróbować zmienić trajektorię groźnego obiektu?” - tłumaczy dr El Mir.

Jak dodaje badacz, kolejna kwestia wynikająca z takich badań, to jak dużą siłę można maksymalnie zastosować, aby zmienić trajektorię planetoidy bez niszczenia obiektu.

Naukowcy podkreślają, że upadki małych planetoid na Ziemię są względnie częste, jak np. zdarzenie z Czelabińska sprzed kilku lat. Jedynie kwestią czasu jest, kiedy tego typu pytania przestaną być akademickimi rozważaniami, a staną się realną odpowiedzią na zagrożenie. Wskazują, iż ludzkość powinna być odpowiednio przygotowana, gdyby kiedyś taka sytuacja miała nastąpić, a badania nad zderzeniami planetoid są istotnym elementem, który pomoże podjąć odpowiednie decyzje w chwili zagrożenia.

Wyniki badań zostaną opublikowane w czasopiśmie „Icarus”. (PAP)

cza/ ekr/