¿Podría la humanidad utilizar armas nucleares contra un asteroide que se aproxima para desviarlo y salvar la Tierra, al estilo de las películas de desastres? Una simulación de impacto única sugiere que una opción nuclear podría ser un último recurso viable para evitar una catástrofe.
Investigadores han descubierto recientemente que las rocas espaciales pueden resistir mucho más estrés de lo que se infería anteriormente a partir de experimentos y observaciones. Contrariamente a lo que se podría pensar, los asteroides realmente se vuelven más fuertes cuando se someten a un impacto intenso.
Aunque pueda parecer desalentador, este descubrimiento puede mejorar las estrategias de defensa planetaria, ya que sugiere que un asteroide impactado por un arma nuclear permanecería intacto, en lugar de fragmentarse en numerosas rocas espaciales que lloverían sobre nuestro planeta.
Como se detalla en un artículo publicado recientemente, un equipo de investigadores, incluyendo físicos de la Universidad de Oxford, se asoció con Outer Solar System Company (OuSoCo), una startup de desviación nuclear, para analizar qué sucede con una roca espacial de hierro bajo diferentes niveles de estrés.
“Estos análisis tienen como objetivo examinar los cambios en la estructura interna del meteorito causados por la irradiación y confirmar, a nivel microscópico, el aumento de la resistencia del material en un factor de 2.5 indicado por los resultados experimentales”, explica Melanie Bochmann, cofundadora de OuSoCo y codirectora del equipo de investigación.
Al igual que la misión DART demostró en 2022, una forma prometedora de evitar un apocalipsis inducido por un asteroide es desviar la amenaza entrante con un impactador cinético, un ariete cósmico hecho por el hombre enviado a colisionar con un asteroide inminente a velocidades muchas veces superiores a la de una bala.
Conceptualmente es simple, pero la realidad está llena de peligros e incertidumbres; un impacto en el lugar equivocado podría simplemente retrasar el acercamiento fatal de un asteroide hacia la Tierra. Además, la energía del impactador y la respuesta del material del asteroide pueden conducir a consecuencias inesperadas, como la fragmentación o un sorprendente cambio en el momento.
Por lo tanto, para decidir entre un impactador como DART o un enfoque nuclear aún no probado, los defensores planetarios deben determinar el comportamiento mecánico de los diferentes materiales de los asteroides. Este conocimiento es esencial para transferir energía al asteroide y redirigir su trayectoria lejos de la Tierra.
Sin embargo, estos datos son escasos, especialmente los que muestran cómo reaccionan los materiales en tiempo real. Por ejemplo, diferentes modelos arrojan valores diferentes para la resistencia a la fluencia, una medida de la facilidad con la que un cuerpo se rompe bajo estrés.
Estos modelos pueden diferir hasta en un factor de siete, dependiendo de si prueban a nivel local (microscópico) o global (macroscópico). Además, la naturaleza destructiva de las pruebas anteriores impidió la medición directa de las respuestas de los materiales a medida que ocurrían.
“Esta es la primera vez que hemos podido observar, de forma no destructiva y en tiempo real, cómo una muestra real de meteorito se deforma, se fortalece y se adapta bajo condiciones extremas”, afirma Gianluca Gregori, físico de la Universidad de Oxford y uno de los coautores del estudio.
Los investigadores emplearon una técnica única para garantizar que no destruyeran la evidencia. Utilizaron el Sincrotrón de Protones Superiores, un acelerador de partículas en la instalación HiRadMat (High Radiation to Materials) del CERN, para irradiar una muestra de un meteorito de hierro de Campo del Cielo, bombardeándola con pulsos de protones de alta energía y corta duración a intensidades más bajas y más altas.
Como resultado, los sensores de temperatura y la vibrometría Doppler láser (una técnica para analizar las vibraciones de la superficie) revelaron que la muestra de meteorito se ablandó, se flexionó y, sorprendentemente, se fortaleció nuevamente. También mostró una cualidad llamada amortiguación dependiente de la velocidad de deformación, lo que significa que cuanto más fuerte se golpea, más eficazmente disipa la energía.
Este método de estudio proporciona datos valiosos que explican por qué existen discrepancias en la resistencia a la fluencia observadas en experimentos de laboratorio anteriores y difieren de la evidencia de la fragmentación de meteoritos en la atmósfera terrestre, y que estas discrepancias se deben a factores como la redistribución de tensiones internas.
También destaca que estas propiedades mecánicas evolucionan en tiempo real y no deben considerarse fijas, como a menudo ocurre en los modelos de desviación de asteroides existentes. Investigaciones futuras involucrarán otros tipos de composiciones de asteroides.
En esta investigación, los científicos eligieron una muestra rica en hierro por su relativa homogeneidad, pero las rocas espaciales más heterogéneas exhibirán diferentes capacidades de disipación de estrés según la distribución espacial de sus materiales constituyentes.
El alcance final de esta investigación, con suerte, seguirá siendo teórico:
“El mundo debe ser capaz de ejecutar una misión de desviación nuclear con alta confianza, pero no puede realizar una prueba en el mundo real de antemano. Esto impone exigencias extraordinarias a los datos de materiales y física”, señala Karl-Georg Schlesinger, cofundador de OuSoCo y codirector del equipo de investigación.
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Sin embargo, si alguna vez fuera necesaria una opción nuclear, probablemente no se parecería a las películas: no sería necesario perforar. En lugar de cargar un asteroide con explosivos, algunos físicos proponen una detonación nuclear a distancia cerca de un asteroide para vaporizar parte de su masa y desviar su trayectoria orbital.
Esta investigación se publica en Nature Communications.
