EnΑποφεύγοντας τον Αρμαγεδδώνα - Τα πυρηνικά μπορεί να είναι η λύση για τους γιγάντιους αστεροειδείς
The Times
Πειράματα δείχνουν ότι μια πυρηνική έκρηξη θα μπορούσε να αλλάξει την πορεία ενός διαστημικού βράχου που έχει την ικανότητα να εξαλείψει ολόκληρους πλανήτες, καθιστώντας έτσι δυνατή στην πραγματικότητα μια αποστολή σαν αυτή στο χολιγουντιανό μπλοκμπάστερ
Στο μπλοκμπάστερ Αρμαγεδδών του 1998, μια ομάδα χειριστών γεωτρυπάνων με επικεφαλής τον Μπρους Γουίλις αναλαμβάνει να τοποθετήσει μια πυρηνική βόμβα μέσα σε έναν αστεροειδή «που έχει το μέγεθος του Τέξας». Πρόκειται για ένα κλασσικό χολιγουντιανό σενάριο: Πολύ εντυπωσιακό, αλλά αψηφά τους νόμους της φυσικής.
Ωστόσο, για τους ειδικούς της πλανητικής άμυνας, αυτή η ιδέα είχε μια δόση «άβολης» αλήθειας. Αν εντοπιζόταν ένα αρκετά μεγάλο αντικείμενο σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη, μια πυρηνική συσκευή θα μπορούσε να είναι το μοναδικό αρκετά ισχυρό εργαλείο για να αποτρέψει την καταστροφή. Ωστόσο, υπήρχε πάντα η ανησυχία ότι η λύση θα μπορούσε να αποδειχθεί χειρότερη από το πρόβλημα. Αντί να τον εκτρέψει από την πορεία του ή να τον εξαλείψει πλήρως, μια πυρηνική έκρηξη θα μπορούσε να διαλύσει έναν «πλανητοκτόνο» αστεροειδή σε πολλά ραδιενεργά κομμάτια, μετατρέποντας μία υπαρξιακή απειλή σε πολλές μικρότερες.
Σύμφωνα με ένα ασυνήθιστο πείραμα, ο κίνδυνος αυτός μπορεί να είναι μικρότερος από ό,τι φοβόμασταν. Η έρευνα, στην οποία συμμετείχαν ένας αρχαίος μετεωρίτης και ο ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο, υποδηλώνει ότι οι αστεροειδείς, οι οποίοι έχουν μεγάλη περιεκτικότητα σιδήρου, είναι πιο ανθεκτικοί από ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα.
«Αυτό μας δίνει πολύ μεγαλύτερη ευελιξία», δήλωσε ο Δρ Καρλ-Γκέοργκ Σλέσινγκερ, ερευνητής που ασχολείται κυρίως με τη χρήση πυρηνικών όπλων για την εκτροπή αστεροειδών σε νέες τροχιές, προκειμένου να γίνει εξόρυξη των μετάλλων που περιέχουν. «Αυτό υποδηλώνει ότι ίσως να είναι εφικτή μια μεγαλύτερη ώθηση, χωρίς να υπάρχει κίνδυνος πλήρους διάλυσης».
Η ομάδα χρησιμοποίησε δύο θραύσματα του μετεωρίτη Campo del Cielo, ηλικίας περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, ο οποίος συνετρίβη στην Αργεντινή πριν από περίπου 4.500 χρόνια. Αφού επέζησε από το κενό του διαστήματος και τη φλεγόμενη πτώση μέσω της ατμόσφαιρας, ένα θραύσμα υποβλήθηκε σε νέα δοκιμασία στο CERN, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών κοντά στη Γενεύη. Εκεί, χρησιμοποιήθηκε μια δέσμη υποατομικών σωματιδίων για να προσομοιώσει την καυστική ακτινοβολία μιας πυρηνικής έκρηξης. Τα αποτελέσματα, τα οποία αναλύθηκαν στο Rutherford Appleton Laboratory (RAL) στο Όξφορντσάιρ, ήταν καθησυχαστικά. «Αντί να διαλυθεί σε θραύσματα, το πλούσιο σε σίδηρο υλικό αποδείχθηκε εξαιρετικά ανθεκτικό».
Ο καθηγητής Τζιανλούκα Γκρεγκόρι, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, δήλωσε: «Το υλικό περνάει μια μετάβαση». Πρόσθεσε: «Σκληραίνει, επιτρέποντάς του να απορροφά και να αναδιανέμει την πίεση αντί να σπάει απλώς σε κομμάτια».
Ο Δρ Τζο Κέλεχερ, από την εγκατάσταση ISIS Neutron στο RAL, ο οποίος τους επόμενους μήνες θα συνεχίσει να συγκρίνει το ακτινοβολημένο θραύσμα με ένα που βρίσκεται σε άθικτη κατάσταση, ανέφερε ότι η κρυσταλλική δομή του μετάλλου αναδιοργανώνεται υπό έντονη ακτινοβολία. Το υλικό γίνεται λιγότερο όλκιμο, αλλά πολύ πιο ισχυρό, και συμπεριφέρεται περισσότερο σαν υψηλής ποιότητας βιομηχανικό χάλυβα.
Αυτή η ανθεκτικότητα είναι σημαντική λόγω του τρόπου με τον οποίο θα λειτουργούσε μια πυρηνική «ώθηση». Σε αντίθεση με τη βαθιά γεώτρηση πυρήνα που βλέπουμε στην ταινία Αρμαγεδδών, μια πραγματική πυρηνική συσκευή θα πυροδοτούταν σε «απόσταση ασφαλείας» μερικών εκατοντάδων μέτρων από τον στόχο. Η έκρηξη θα κατέκλυζε τον αστεροειδή με ακτίνες Χ και νετρόνια, θερμαίνοντας την επιφάνειά του μέχρι να εξαϋλωθεί μέρος του πετρώματος και να εκτοξευθεί στο κενό του διαστήματος. Αν όλα πάνε καλά, αυτό θα ωθούσε τη μάζα που απομένει σε ασφαλή τροχιά. Για να λειτουργήσει αυτό, ο αστεροειδής πρέπει να παραμείνει ακέραιος. Αν σπάσει σε κομμάτια κατά τη διάρκεια της αρχικής έκρηξης ακτινοβολίας, το αποτέλεσμα της «ώθησης» χάνεται, αφήνοντας πίσω ένα σύννεφο ραδιενεργών θραυσμάτων που εξακολουθεί να κατευθύνεται προς τη Γη.
Ο καθηγητής Μπομπ Μπίνγκχαμ, από το Central Laser Facility στο RAL, δήλωσε: «Μπορούμε να προσδιορίσουμε τη σύσταση των αστεροειδών παρατηρώντας τους μέσω τηλεσκοπίων. Αν είναι πλούσιοι σε σίδηρο, πλέον είμαστε περισσότερο βέβαιοι ότι θα μπορούσαν να εκτραπούν χρησιμοποιώντας μια πυρηνική έκρηξη».
Οι αστεροειδείς καταλαμβάνουν περίεργη θέση στη λίστα των κινδύνων που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Οι μεγάλες συγκρούσεις είναι τόσο σπάνιες ώστε συνήθως δίνεται προσοχή σε πιο άμεσες απειλές. Ωστόσο, όταν συμβαίνουν, οι συνέπειες είναι καταστροφικές. Πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια, ένας αστεροειδής με διάμετρο περίπου 10 χιλιομέτρων έδωσε τέλος στην εποχή των δεινοσαύρων. Ακόμα και πολύ μικρότερα αντικείμενα μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές. Το 1908, ένας αστεροειδής εξερράγη πάνω από την Τουνγκούσκα της Σιβηρίας, απελευθερώνοντας ενέργεια ίση με περίπου 12 εκατομμύρια τόνους TNT και καταστρέφοντας περίπου 2.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα δάσους.
Η ανθρωπότητα έχει ήδη αποδείξει ότι μπορεί να αλλάξει την πορεία των διαστημικών βράχων. Το 2022, η αποστολή DART της NASA έστειλε ένα διαστημόπλοιο να συγκρουστεί σκόπιμα με έναν μικρό αστεροειδή, τον Δίμορφο, αλλάζοντας την τροχιά του. Η αποστολή αυτή κόστισε περίπου 325 εκατομμύρια δολάρια, περίπου όσο κοστίζει πλέον η παραγωγή μιας μεγάλης χολιγουντιανής ταινίας δράσης, όπως είναι η ταινία Αρμαγεδδών.
Αν μια μεγαλύτερη απειλή εντοπιστεί την τελευταία στιγμή, ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιηθεί η πυρηνική λύση. Αν βρεθούμε σε μια τέτοια κατάσταση, η τύχη μας μπορεί να εξαρτηθεί από τον τύπο του αντικειμένου που κατευθύνεται προς τη Γη. Τα νέα ευρήματα αφορούν αντικείμενα που είναι σε μεγάλο βαθμό μεταλλικά. Προσφέρουν λιγότερη ασφάλεια για τους αστεροειδείς τύπου «σωρού ερειπίων» (rubble pile), οι οποίοι αποτελούνται από χαλαρά συνδεδεμένα συσσωματώματα σκόνης και πέτρας, τα οποία συγκρατούνται μαζί μόνο μέσω ασθενούς βαρύτητας. Αυτοί μπορεί να απαιτούν μια πιο λεπτεπίλεπτη αντιμετώπιση απ' ό,τι μπορεί να προσφέρει μια πυρηνική έκρηξη.
«Αν πρόκειται για βραχώδη δομή, θα πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί», είπε ο Μπίνγκχαμ. Όμως, για τους αστεροειδείς με μεγάλη περιεκτικότητα σιδήρου, θα μπορούσε ενδεχομένως να λειτουργήσει μια πιο χολιγουντιανή λύση.
ΠΗΓΗ: Times Media Ltd / News
Ωστόσο, για τους ειδικούς της πλανητικής άμυνας, αυτή η ιδέα είχε μια δόση «άβολης» αλήθειας. Αν εντοπιζόταν ένα αρκετά μεγάλο αντικείμενο σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη, μια πυρηνική συσκευή θα μπορούσε να είναι το μοναδικό αρκετά ισχυρό εργαλείο για να αποτρέψει την καταστροφή. Ωστόσο, υπήρχε πάντα η ανησυχία ότι η λύση θα μπορούσε να αποδειχθεί χειρότερη από το πρόβλημα. Αντί να τον εκτρέψει από την πορεία του ή να τον εξαλείψει πλήρως, μια πυρηνική έκρηξη θα μπορούσε να διαλύσει έναν «πλανητοκτόνο» αστεροειδή σε πολλά ραδιενεργά κομμάτια, μετατρέποντας μία υπαρξιακή απειλή σε πολλές μικρότερες.
Σύμφωνα με ένα ασυνήθιστο πείραμα, ο κίνδυνος αυτός μπορεί να είναι μικρότερος από ό,τι φοβόμασταν. Η έρευνα, στην οποία συμμετείχαν ένας αρχαίος μετεωρίτης και ο ισχυρότερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο, υποδηλώνει ότι οι αστεροειδείς, οι οποίοι έχουν μεγάλη περιεκτικότητα σιδήρου, είναι πιο ανθεκτικοί από ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα.
«Αυτό μας δίνει πολύ μεγαλύτερη ευελιξία», δήλωσε ο Δρ Καρλ-Γκέοργκ Σλέσινγκερ, ερευνητής που ασχολείται κυρίως με τη χρήση πυρηνικών όπλων για την εκτροπή αστεροειδών σε νέες τροχιές, προκειμένου να γίνει εξόρυξη των μετάλλων που περιέχουν. «Αυτό υποδηλώνει ότι ίσως να είναι εφικτή μια μεγαλύτερη ώθηση, χωρίς να υπάρχει κίνδυνος πλήρους διάλυσης».
Η ομάδα χρησιμοποίησε δύο θραύσματα του μετεωρίτη Campo del Cielo, ηλικίας περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, ο οποίος συνετρίβη στην Αργεντινή πριν από περίπου 4.500 χρόνια. Αφού επέζησε από το κενό του διαστήματος και τη φλεγόμενη πτώση μέσω της ατμόσφαιρας, ένα θραύσμα υποβλήθηκε σε νέα δοκιμασία στο CERN, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών κοντά στη Γενεύη. Εκεί, χρησιμοποιήθηκε μια δέσμη υποατομικών σωματιδίων για να προσομοιώσει την καυστική ακτινοβολία μιας πυρηνικής έκρηξης. Τα αποτελέσματα, τα οποία αναλύθηκαν στο Rutherford Appleton Laboratory (RAL) στο Όξφορντσάιρ, ήταν καθησυχαστικά. «Αντί να διαλυθεί σε θραύσματα, το πλούσιο σε σίδηρο υλικό αποδείχθηκε εξαιρετικά ανθεκτικό».
Ο καθηγητής Τζιανλούκα Γκρεγκόρι, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, δήλωσε: «Το υλικό περνάει μια μετάβαση». Πρόσθεσε: «Σκληραίνει, επιτρέποντάς του να απορροφά και να αναδιανέμει την πίεση αντί να σπάει απλώς σε κομμάτια».
Ο Δρ Τζο Κέλεχερ, από την εγκατάσταση ISIS Neutron στο RAL, ο οποίος τους επόμενους μήνες θα συνεχίσει να συγκρίνει το ακτινοβολημένο θραύσμα με ένα που βρίσκεται σε άθικτη κατάσταση, ανέφερε ότι η κρυσταλλική δομή του μετάλλου αναδιοργανώνεται υπό έντονη ακτινοβολία. Το υλικό γίνεται λιγότερο όλκιμο, αλλά πολύ πιο ισχυρό, και συμπεριφέρεται περισσότερο σαν υψηλής ποιότητας βιομηχανικό χάλυβα.
Αυτή η ανθεκτικότητα είναι σημαντική λόγω του τρόπου με τον οποίο θα λειτουργούσε μια πυρηνική «ώθηση». Σε αντίθεση με τη βαθιά γεώτρηση πυρήνα που βλέπουμε στην ταινία Αρμαγεδδών, μια πραγματική πυρηνική συσκευή θα πυροδοτούταν σε «απόσταση ασφαλείας» μερικών εκατοντάδων μέτρων από τον στόχο. Η έκρηξη θα κατέκλυζε τον αστεροειδή με ακτίνες Χ και νετρόνια, θερμαίνοντας την επιφάνειά του μέχρι να εξαϋλωθεί μέρος του πετρώματος και να εκτοξευθεί στο κενό του διαστήματος. Αν όλα πάνε καλά, αυτό θα ωθούσε τη μάζα που απομένει σε ασφαλή τροχιά. Για να λειτουργήσει αυτό, ο αστεροειδής πρέπει να παραμείνει ακέραιος. Αν σπάσει σε κομμάτια κατά τη διάρκεια της αρχικής έκρηξης ακτινοβολίας, το αποτέλεσμα της «ώθησης» χάνεται, αφήνοντας πίσω ένα σύννεφο ραδιενεργών θραυσμάτων που εξακολουθεί να κατευθύνεται προς τη Γη.
Ο καθηγητής Μπομπ Μπίνγκχαμ, από το Central Laser Facility στο RAL, δήλωσε: «Μπορούμε να προσδιορίσουμε τη σύσταση των αστεροειδών παρατηρώντας τους μέσω τηλεσκοπίων. Αν είναι πλούσιοι σε σίδηρο, πλέον είμαστε περισσότερο βέβαιοι ότι θα μπορούσαν να εκτραπούν χρησιμοποιώντας μια πυρηνική έκρηξη».
Οι αστεροειδείς καταλαμβάνουν περίεργη θέση στη λίστα των κινδύνων που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Οι μεγάλες συγκρούσεις είναι τόσο σπάνιες ώστε συνήθως δίνεται προσοχή σε πιο άμεσες απειλές. Ωστόσο, όταν συμβαίνουν, οι συνέπειες είναι καταστροφικές. Πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια, ένας αστεροειδής με διάμετρο περίπου 10 χιλιομέτρων έδωσε τέλος στην εποχή των δεινοσαύρων. Ακόμα και πολύ μικρότερα αντικείμενα μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές. Το 1908, ένας αστεροειδής εξερράγη πάνω από την Τουνγκούσκα της Σιβηρίας, απελευθερώνοντας ενέργεια ίση με περίπου 12 εκατομμύρια τόνους TNT και καταστρέφοντας περίπου 2.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα δάσους.
Η ανθρωπότητα έχει ήδη αποδείξει ότι μπορεί να αλλάξει την πορεία των διαστημικών βράχων. Το 2022, η αποστολή DART της NASA έστειλε ένα διαστημόπλοιο να συγκρουστεί σκόπιμα με έναν μικρό αστεροειδή, τον Δίμορφο, αλλάζοντας την τροχιά του. Η αποστολή αυτή κόστισε περίπου 325 εκατομμύρια δολάρια, περίπου όσο κοστίζει πλέον η παραγωγή μιας μεγάλης χολιγουντιανής ταινίας δράσης, όπως είναι η ταινία Αρμαγεδδών.
Αν μια μεγαλύτερη απειλή εντοπιστεί την τελευταία στιγμή, ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιηθεί η πυρηνική λύση. Αν βρεθούμε σε μια τέτοια κατάσταση, η τύχη μας μπορεί να εξαρτηθεί από τον τύπο του αντικειμένου που κατευθύνεται προς τη Γη. Τα νέα ευρήματα αφορούν αντικείμενα που είναι σε μεγάλο βαθμό μεταλλικά. Προσφέρουν λιγότερη ασφάλεια για τους αστεροειδείς τύπου «σωρού ερειπίων» (rubble pile), οι οποίοι αποτελούνται από χαλαρά συνδεδεμένα συσσωματώματα σκόνης και πέτρας, τα οποία συγκρατούνται μαζί μόνο μέσω ασθενούς βαρύτητας. Αυτοί μπορεί να απαιτούν μια πιο λεπτεπίλεπτη αντιμετώπιση απ' ό,τι μπορεί να προσφέρει μια πυρηνική έκρηξη.
«Αν πρόκειται για βραχώδη δομή, θα πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί», είπε ο Μπίνγκχαμ. Όμως, για τους αστεροειδείς με μεγάλη περιεκτικότητα σιδήρου, θα μπορούσε ενδεχομένως να λειτουργήσει μια πιο χολιγουντιανή λύση.
ΠΗΓΗ: Times Media Ltd / News
