US physicists show how immense pulse of radiation could vaporise the side of asteroid and nudge it off course

Nuclear blast could save Earth from large asteroid, scientists say

科学家和好莱坞电影制片人长期以来一直将核弹视为一种有前景的防御手段，以应对可能毫无预警地以撞击地球为目标出现的巨大小行星。

现在，美国政府的一家设施的研究人员将这一思想落实到了实处，展示了这样的爆炸如何可能拯救世界，这是核辅助行星防御的首次全面演示。

位于桑迪亚国家实验室的物理学家们，主要任务是确保美国核武库的安全和保障，记录了在纳秒级别的细节中，核爆炸释放的巨大辐射脉冲如何能使附近小行星的表面汽化。

这场事件如此激烈，以至于将表面加热到数万度，产生一个快速膨胀的气体球，能够将小行星推离轨道。如果计算正确，这种偏移应该足以让末日暂时搁置。

“气化的物质从一侧喷射而出，推动小行星向相反方向移动，”研究的第一作者纳撒尼尔·摩尔博士说。“这就像把小行星变成了它自己的火箭。”

毁灭性的陨石撞击在地球历史上是罕见的，但是人类从6600万年之前的教训中学到了，太空中的岩石可以带来灾难。结束恐龙统治的那颗陨石宽约6英里，但更小的岩石仍然是危险的。2013年，一颗宽60英尺的流星在俄罗斯切利亚宾斯克市爆炸，造成超过1200人受伤。

鉴于这一威胁的生存本质，研究人员正在探索保护地球免受巨大撞击的策略。2022年，NASA的Dart探测器故意撞击了一个名为Didymos的小行星的卫星Dimorphos。此项任务表明，动能撞击可以保护地球，但必须在即将到来的撞击发生前数年进行推动。

核选项适用于较大的小行星，尤其是在时间紧迫的情况下。它并不涉及击落小行星，或采用布鲁斯·威利斯在电影《末日危途》中通过钻孔投放炸弹的方法。更有效的方式是实施远程爆炸，这种方式会蒸发小行星表面的一部分，剩下的则依赖牛顿的第三运动定律。

为了验证这个想法，穆尔和他的同事们设计了一项前所未有的实验，将模拟小行星的材料暴露于类似于核爆炸释放的强烈X射线脉冲中。首先，脉冲毁灭了支撑材料的支撑，然后迅速蒸发目标表面，产生扩展的气体，使其飞散开来。

在《自然物理》杂志上，研究人员描述了模拟小行星在支撑被破坏后如何受到重力影响，但在20微秒的实验结束之前，它们的下落距离不到2百万分之一毫米。这些模拟小行星的碎片被推动至近200英里每小时的速度。

科学家们表示，这一策略应该适用于宽达2.5英里的小行星，但这并不是一个严格的上限。“如果有足够的预警时间，当然可以偏转更大的小行星，”摩尔说道。

爱丁堡大学的Dart任务科学团队成员科林·斯诺德格拉斯教授表示，理解如何将结果扩展到全尺寸小行星是非常重要的。欧洲航天局的赫拉任务将在下个月发射，预计将通过调查Dart对迪莫菲斯的撞击后果来提供帮助。

帝国学院的行星科学家加雷斯·科林斯教授称穆尔的实验“引人注目”。“我仍然更倾向于非核选项，特别是单一或多个动能撞击器，因为我们知道它们在技术上是可以实现的，”他说。“但对于非常大的小行星或短时间的预警，这种方法可能是我们唯一的选择。”