Как уничтожить "астероид Судного дня": зрелищная симуляция
В 1998 году тема астероида, который внезапно может положить конец всей жизни на земле, была невероятно популярна. За это надо сказать отдельно спасибо картинам «Армагеддон» и «Столкновение с бездной», ставшими идеальными фильмами-катастрофами своего времени. Что за сила может так сильно сплотить людей, как не угроза полного истребления? Однако новое исследование предполагает, что у потенциального героя Брюса Уиллиса в реальности все может быть совсем не так гладко. Уничтожить астероид в реальности может оказаться намного сложнее, чем в кино.
«Мы привыкли верить в то, что чем больше объект, тем легче его расколоть. Но наши результаты показывают, что на самом деле астероиды намного прочнее, чем считалось, и для их разрушения может потребоваться больше энергии», рассказывает Чарльз Эль Мир, автор статьи. Для своего исследования команда Эль Мира использовала компьютерную модель под названием модель Тонге-Рамеша (TRM). Они обладали важным преимуществом: одним из членов команды и был тот самый К.Т. Рамеш, директор Института экстремальных материалов Хопкинса и автор модели. Как и в более ранних версиях, TRM ориентируется на массу, температуру и хрупкость астероида.
Преимущество TRM состоит в том, что она требует весьма скромных вычислительных мощностей, но при этом включает в свои уравнения микромеханику. Это значит, что ученые смогут лучше проанализировать механику возникновения гипотетических трещин и то, как они распространяются по телу астроида после взрыва. «Вопрос лишь в том — сколько именно энергии необходимо, чтобы уничтожить астероид и разбить его на фрагменты?», поясняют авторы статьи.
На примере модели астероид можно разрушить в две фазы. Первая — доли секунды сразу после столкновения с объектом, вторая — движение астероида (того, что от него останется) в течение нескольких последующих часов. Для испытаний был выбран гипотетический астероид километрового диаметра, который должен поразить другой астероид, диаметром примерно 25 км, с огромной скоростью 5 км/с:
Первая фаза знаменуется взрывным движением внутри астероида. Трещины образуются очень быстро и так же быстро рассекают объект на части. Судя по всему, миллионы трещит образуются всего за считанные секунды. В результате — астероид оползает, на нем образуется кратер. Однако даже столкновение с километровым собратом на высокой скорости не разрушит космическую глыбу: она расколется не полностью и все еще сохранит свою убойную мощь. На втором видео можно рассмотреть, что поврежденные фрагменты хоть и отслаиваются, но все же будут вновь притянуты гравитацией:
