Dünyaya çarpacak göktaşına nükleer saldırı

İnsanlık, felaket filmlerindeki gibi yaklaşan bir asteroidi nükleer bir patlamayla saptırıp Dünya’yı kurtarabilir mi?

Yeni ve özgün bir çarpma simülasyonu, nükleer seçeneğin, bir felaketi kıyameti önlemek için son çare olarak uygulanabilir olabileceğini öne sürüyor.

Araştırmacılar kısa süre önce, uzay kayalarının deneyler ve gözlemlerden daha önce çıkarılan sonuçlara kıyasla çok daha fazla gerilime dayanabildiğini ortaya koydu.

Sezgisel olarak ters gibi görünse de, asteroitler yoğun bir etkiye maruz kaldıklarında aslında daha da güçleniyor.

Bu kulağa moral bozucu gelebilir; ancak bu bulgu, gezegen savunma stratejilerini geliştirebilir.

Çünkü nükleer bir patlamaya maruz kalan bir asteroidin parçalanıp çok sayıda kaya hâline gelerek Dünya’ya yağması yerine, bütünlüğünü koruyabileceğini düşündürüyor.

Yakın zamanda yayımlanan bir makalede ayrıntılandırıldığı üzere, aralarında Oxford Üniversitesi’nden fizikçilerin de bulunduğu bir araştırma ekibi, Outer Solar System Company (OuSoCo) adlı nükleer saptırma girişimiyle iş birliği yaparak, demir içerikli bir uzay kayasının farklı gerilme düzeyleri altında ne yaşadığını analiz etti.

Araştırma ekibinin eş lideri ve OuSoCo’nun kurucu ortağı Melanie Bochmann, “Bu analizler, ışınlama nedeniyle meteoritin iç yapısında meydana gelen değişimleri incelemeyi ve deneysel sonuçların işaret ettiği üzere malzeme dayanımındaki 2,5 katlık artışı mikroskobik düzeyde doğrulamayı amaçlıyor” diye açıklıyor. 2022’de gösterilen DART görevi gibi, asteroid kaynaklı bir felaketi önlemenin umut vadeden yollarından biri, yaklaşan tehdidi kinetik bir çarpıcıyla saptırmak; yani insan yapımı kozmik bir koçbaşıyı, bir mermiden katbekat hızlı biçimde asteroide çarptırmak.

Kavramsal olarak basit görünse de, uygulamada tehlikeli belirsizliklerle dolu.

Yanlış bir noktaya isabet eden darbe, asteroitin Dünya’ya doğru yaklaşan kaderini sadece erteleyebilir.

Ayrıca çarpıcının enerjisi ile asteroitin malzeme tepkisi, parçalanma ya da beklenmedik bir momentum değişimi gibi sonuçlar doğurabilir.

Bu nedenle, DART benzeri bir çarpıcı ile henüz denenmemiş nükleer yaklaşım arasında karar verebilmek için, gezegen savunucularının farklı asteroid malzemelerinin mekanik davranışlarını belirlemesi gerekir.

Bu bilgi, enerji transferini doğru yapmak ve asteroitin yörüngesini Dünya’dan uzaklaştıracak şekilde değiştirmek için kritik önemde.

Ne var ki bu tür veriler son derece sınırlı; özellikle de malzemelerin gerçek zamanlı tepkilerini gösteren veriler.

Örneğin, farklı modeller, bir cismin stres altında ne kadar kolay kırıldığını ölçen akma dayanımı için farklı değerler üretir.

Bu modeller, yerel (mikroskobik) ya da kütlesel (makroskobik) testlere bağlı olarak yedi kata kadar farklılık gösterebilir.

Ayrıca önceki testlerin yıkıcı doğası, malzeme tepkilerinin oluş anında doğrudan ölçülmesini engellemiştir.

Çalışmanın ortak yazarlarından, Oxford Üniversitesi fizikçisi Gianluca Gregori, “Bu, gerçek bir meteorit örneğinin aşırı koşullar altında nasıl deforme olduğunu, güçlendiğini ve uyum sağladığını, üstelik tahribatsız ve gerçek zamanlı olarak gözlemleyebildiğimiz ilk kez” diyor.

Araştırmacılar, kanıtları yok etmemek için özgün bir teknik kullandı.

CERN’deki Yüksek Radyasyon–Malzemeler (HiRadMat) tesisinde yer alan Süper Proton Sinkrotronu ile Campo del Cielo adlı demir meteoritten alınmış bir örneği ışınladılar; düşük ve yüksek yoğunluklarda, kısa süreli yüksek enerjili proton demeti darbeleri uyguladılar.

Bunun sonucunda, sıcaklık sensörleri ve lazer Doppler vibrometrisi (yüzey titreşimlerini analiz eden bir teknik), meteorit örneğinin önce yumuşadığını, esnediğini, ardından şaşırtıcı biçimde yeniden güçlendiğini gösterdi.

Ayrıca örnek, gerinim hızı bağımlı sönümleme adı verilen bir özellik sergiledi; yani daha sert vuruldukça enerjiyi daha etkili biçimde dağıtıyor.

Bu yöntem, önceki laboratuvar deneylerinde gözlenen akma dayanımı tutarsızlıkları ile Dünya atmosferindeki meteor parçalanmalarına dair kanıtlar arasındaki farkların nedenlerini açıklayan çok değerli veriler sağlıyor.

Bu farkların, iç gerilimin yeniden dağılımı gibi etkenlerden kaynaklandığı anlaşılıyor.

Ayrıca çalışma, bu mekanik özelliklerin gerçek zamanlı olarak evrildiğini ve mevcut asteroid saptırma modellerinde sıkça yapıldığı gibi sabit varsayılmaması gerektiğini vurguluyor.

İlerleyen araştırmalar, farklı asteroid bileşimlerini de kapsayacak.

Bu çalışmada, göreli homojenliği nedeniyle demir ağırlıklı bir örnek seçildi; ancak daha heterojen uzay kayaları, bileşenlerinin mekansal dağılımına bağlı olarak farklı stres dağıtma kapasiteleri sergileyecek.

Araştırmanın nihai kapsamının teorik düzeyde kalması umuluyor: OuSoCo’nun kurucu ortağı ve araştırma ekibinin eş lideri Karl-Georg Schlesinger, “Dünya, yüksek bir güvenle nükleer bir saptırma görevini icra edebilmelidir; ancak önceden gerçek dünyada bir test yapamaz.

Bu da malzeme ve fizik verilerine olağanüstü talepler yüklüyor” diyor.

Bununla birlikte, nükleer bir seçenek bir gün gerekli olursa, muhtemelen filmlerdeki gibi olmayacak—kazı yapmaya gerek yok.

Asteroide patlayıcı yerleştirmek yerine, bazı fizikçiler, asteroitin yakınında uzaktan (standoff) bir nükleer patlama gerçekleştirerek gövdesinin bir kısmını buharlaştırmayı ve böylece yörüngesini saptırmayı öneriyor.