Πώς οι πυρηνικές βόμβες θα σώσουν την Γη

Θάρθει μια μέρα που οι αστρονόμοι θα εντοπίσουν έναν αστεροειδή λίγους μήνες μακριά από το καταστροφικό ραντεβού του με την Γη. Η μόνη μας πιθανότητα επιβίωσης σε μια τέτοια περίπτωση θα είναι να χρησιμοποιήσουμε μια πυρηνική βόμβα για να αποφύγουμε την πρόσκρουση με τον αστεροειδή. Όμως μια τέτοια λύση θα λειτουργήσει;

Η προσομοίωση δείχνει τα αποτελέσματα μιας πυρηνικής έκρηξης ενός μεγατόνου ΤΝΤ σε έναν αστεροειδή με εύρος περίπου 100 μέτρων.

Σε αντίθεση με ορισμένες μελοδραματικές υπερπαραγωγές του Χόλιγουντ της δεκαετίας του 1990 (Αρμαγεδδών κλπ), στην πραγματικότητα οι επιστήμονες δεν ενδιαφέρονται για τεράστιους αστεροειδείς που θα κατέστρεφαν ολοκληρωτικά τον πλανήτη. Οι τροχιές σχεδόν όλων των αστεροειδών με εύρος πάνω από ένα χιλιόμετρο έχουν χαρτογραφηθεί με ακρίβεια και γνωρίζουμε ότι δεν πρόκειται να αποτελέσουν απειλή στο άμεσο μέλλον.

Το πρόβλημα εστιάζεται πλέον στους σχετικά μικρούς αστεροειδείς, αυτούς που έχουν το μέγεθος γηπέδου ποδοσφαίρου. Αυτοί είναι που προκαλούν ανησυχία, γιατί εκτός του ότι είναι αρκετοί, συνήθως παραμένουν αθέατοι.

Ένας τέτοιος μικρού μεγέθους αστεροειδής μπορεί να μην ακούγεται πολύ επικίνδυνος σε σύγκριση με τον κολοσσό των 10 χιλιομέτρων που χτύπησε τη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια με κατακλυσμιαία αποτελέσματα. Όμως ο μετεωρίτης που εξερράγη πάνω από τη Σιβηρία το 1908 είχε πλάτος μόλις 60 μέτρα – και το ωστικό κύμα της πρόσκρουσης της έκρηξης ισοπέδωσε 1300 τετραγωνικά χιλιόμετρα δάσους.

Σύμφωνα με την εργασία ‘Late-time small body disruptions for planetary defense‘ που δημοσιεύθηκε πρόσφατα, οι προσομοιώσεις υψηλής πιστότητας που πραγματοποίησαν οι Patrick K.King et al, έδειξαν ότι ένας αστεροειδής με εύρος έως 100 μέτρα θα μπορούσε να εκμηδενιστεί από μια πυρηνική βόμβα ενός μεγατόνου, με το 99,9% της μάζας του να εκτοξεύεται μακριά από την τροχιά της Γης, εφόσον η έκρηξη πραγματοποιηθεί τουλάχιστον δύο μήνες πριν από την πρόσκρουση.

Στην ιδανική περίπτωση, οι αστεροειδείς που θα συγκρουστούν με τη Γη μπορούν να εντοπιστούν δεκαετίες πριν την πρόσκρουση. Σε μια τέτοια περίπτωση, ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο θα μπορούσε να τους χτυπήσει με την απαιτούμενη ορμή έτσι ώστε να τους ωθήσει μακριά από τη γη. Αυτή η στρατηγική, γνωστή ως εκτροπή, θα δοκιμαστεί το επόμενο έτος με την διαστημική αποστολή της NASA, Double Asteroid Redirection Test (DART).

Αλλά ένας αστεροειδής ακόμη και αρκετά χρόνια πριν την πρόσκρουσή του με την Γη μπορεί να μην είναι κατάλληλος για εκτροπή. Σε εκείνο το στάδιο, μπορεί να είναι πολύ αργά για να αλλάξει επαρκώς η τροχιά του με μια ώθηση. Κι αν ακόμα γίνει απόπειρα εκτροπής, ο αστεροειδής μπορεί να διασπαστεί σε μικρότερα αλλά ακόμα επικίνδυνα κομμάτια που θα μπορούσαν να χτυπήσουν τη Γη σε πολλά σημεία.

Η χρήση πυρηνικής έκρηξης θα είναι πάντα η τελευταία λύση. Αν όμως έχουμε λίγο χρόνο στην διάθεσή μας, μπορεί να είναι η μόνη μας ελπίδα. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι αν η πυρηνική έκρηξη γίνει τουλάχιστον δύο μήνες πριν από την προβλεπόμενη ημερομηνία πρόσκρουσης, θα διασφαλιζόταν πως τυχόν θραύσματα που θα έφταναν στη Γη θα ήταν αρκετά μικρά για να καούν στην ατμόσφαιρα.

Κανείς δεν θέλει να περιμένει μέχρι την τελευταία στιγμή για να δει αν μια πυρηνική έκρηξη θα σώσει τον κόσμο. Αλλά μια μέρα η ανθρωπότητα μπορεί να μην έχει άλλη επιλογή. Η NASA υπολογίζει ότι υπάρχουν 17.000 κοντά στη Γη αστεροειδείς με εύρος πάνω από 140 μέτρα που ακόμα δεν έχουν βρεθεί. Γι' αυτό ένα νέο διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA, το Near-Earth Object Surveyor space telescope (NEO Surveyor), θα έχει ως στόχο τον εντοπισμό αυτών των ‘μικροσκοπικών’ απειλών.

πηγή: https://www.nytimes.com/2021/10/18/science/asteroid-nuclear-bomb.html?smid=tw-nytimesscience&smtyp=cur

Κοινοποιήστε:

 

Ανακαλύφθηκε ένα σπάνιο «εξωτικό» σωματίδιο με τέσσερα κουάρκ

Οι φυσικοί ανακάλυψαν, με τη βοήθεια του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN), ακόμη ένα σπάνιο σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ. Πρόκειται για το 62ο σωματίδιο (αδρόνιο) που ανακαλύπτεται στον μεγάλο επιταχυντή.

Η ανακοίνωση έγινε προ ημερών από τον σωματιδιακό φυσικό Ιβάν Πολιάκοφ του Πανεπιστημίου Syracuse της Νέας Υόρκης στη διάρκεια διαδικτυακού συνεδρίου της Ευρωπαϊκής Φυσικής Εταιρείας, σύμφωνα με το «Nature». Η ανακάλυψη έγινε από τον ίδιο, σε συνεργασία με τον Βάνια Μπελιάγιεφ του Ινστιτούτου Θεωρητικής και Πειραματικής Φυσικής στη Μόσχα.

Ο μεγαλύτερος επιταχυντής του κόσμου έχει γίνει διάσημος για την ανακάλυψη του σωματιδίου (μποζονίου) του Χιγκς το 2012, όμως έχει βρει επίσης δεκάδες μη στοιχειώδη υποατομικά σωματίδια που λέγονται αδρόνια, τα οποία – όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια- αποτελούνται από κουάρκ.

Το Καθιερωμένο Πρότυπο (ή Μοντέλο) της σωματιδιακής Φυσικής, το οποίο περιγράφει τους θεμέλιους «λίθους» της ύλης και τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που δρουν πάνω τους, περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, έξι «γεύσεις» κουάρκ, τα οποία σχηματίζουν σύνθετα σωματίδια (αδρόνια). Τα κουάρκ συγκρατούνται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη, μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις. Τα δύο συχνότερα κουάρκ είναι το «άνω» και το «κάτω», οι συνδυασμοί των οποίων δημιουργούν τα νετρόνια (ένα «άνω» και δύο «κάτω» κουάρκ) και τα πρωτόνια (δύο «άνω» και ένα «κάτω» κουάρκ).

Τα πρωτόνια είναι τα μοναδικά αδρόνια που από μόνα τους παραμένουν σταθερά, ενώ τα νετρόνια είναι σταθερά μόνο όταν βρίσκονται μέσα σε ατομικούς πυρήνες. Όλα τα άλλα αδρόνια σχηματίζονται μόνο παροδικά, από τη σύγκρουση άλλων σωματιδίων, και διασπώνται σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Ο επιταχυντής LHC δημιουργεί νέα είδη αδρονίων προκαλώντας συγκρούσεις υψηλής ενέργειας μεταξύ πρωτονίων.

Τα περισσότερα νέα αδρόνια – όπως και το νέο που βρέθηκε- έχουν ανακαλυφθεί από τον LHCb, έναν από τους τέσσερις γιγάντιους ανιχνευτές που βρίσκονται στο κυκλικό τούνελ μήκους 27 χιλιομέτρων του μεγάλου επιταχυντή. Το νέο σωματίδιο -ένα αδρόνιο με τέσσερα κουάρκ- ονομάστηκε T_cc⁺. Έχει μάζα περίπου τετραπλάσια από ένα πρωτόνιο.

Τα σωματίδια με τέσσερα κουάρκ είναι πολύ ασυνήθιστα, καθώς τα περισσότερα γνωστά αδρόνια διαθέτουν δύο ή τρία κουάρκ. Το πρώτο σωματίδιο τεσσάρων κουάρκ είχε ανακαλυφθεί στην Ιαπωνία το 2003, ενώ στη συνέχεια βρέθηκαν περισσότερα στο CERN.

Το νέο σωματίδιο φαίνεται να είναι ακόμη πιο ξεχωριστό: Ενώ τα προηγούμενα αδρόνια με τέσσερα κουάρκ ήταν πιθανότατα δύο ζεύγη διπλών κουάρκ προσκολλημένα μεταξύ τους, το νέο αδρόνιο φαίνεται να αποτελείται από τέσσερα ξεχωριστά κουάρκ, κάτι που -εφόσον όντως ισχύει- θα είναι μία πρωτιά για τους επιστήμονες. Τέτοια αυθεντικά «τετρακουάρκ», σύμφωνα με τον Μπελιάγιεφ, πιθανώς υπήρχαν μόνο στη διάρκεια των πρώτων στιγμών του σύμπαντος, όταν όλη η ύλη ήταν συμπιεσμένη σε έναν υπερβολικά μικρό χώρο.

Η αναζήτηση νέων αδρονίων θα συνεχιστεί, καθώς δεκάδες διαφορετικοί συνδυασμοί κουάρκ μπορούν να «γεννήσουν» νέα αδρόνια. Εκτιμάται ότι υπάρχουν 50 πιθανά αδρόνια με δύο κουάρκ (έχουν βρεθεί όλα εκτός από ένα) και 75 με τρία κουάρκ (έχουν βρεθεί σχεδόν 50).

Τα στοιχειώδη σωματίδια διακρίνονται στα αδρόνια και στα λεπτόνια. Τα πρώτα μπορούν να μετέχουν και σε ισχυρές αλληλεπιδράσεις, ενώ τα λεπτόνια όχι. Τα αδρόνια πήραν το όνομά τους από τη λέξη αδρός (δυνατός), ενώ τα λεπτόνια από τη λέξη λεπτός (αδύνατος). Τα αδρόνια χωρίζονται στα βαρυόνια που είναι φερμιόνια και στα μεσόνια που είναι μποζόνια.

https://www.liberal.gr/world/cern-anakalufthike-akoma-ena-spanio-exotiko-somatidio-me-tessera-kouark/396223 – https://home.cern/news/news/physics/twice-charm-long-lived-exotic-particle-discovered

 

Ο πλανήτης Ερμής από κοντά

Η κοινή ευρωπαϊκή-ιαπωνική αποστολή BepiColombo φωτογράφισε τον πλανήτη Ερμή την 1η Οκτωβρίου 2021 καθώς το διαστημόπλοιο κινήθηκε κοντά στον πλανήτη για έναν ελιγμό βαρυτικής υποβοήθησης.

Η παραπάνω φωτογραφία τραβήχτηκε στις 23:44:12 UTC, όταν το διαστημικό σκάφος απείχε περίπου 2418 χιλιόμετρα από τον Ερμή. Η πλησιέστερη προσέγγιση ήταν στα 198 χιλιόμετρα και πραγματοποιήθηκε λίγο πριν, στις 23:34 UTC.

Η περιοχή που φαίνεται είναι τμήμα του βόρειου ημισφαιρίου του Ερμή, συμπεριλαμβανομένης της πεδιάδας Sihtu Planitia που έχει πλημμυρίσει από λάβες. Πιο λεία και φωτεινή από τα περίχωρά της, φαίνεται η κυκλική περιοχή, γύρω από τον κρατήρα Calvino. Φαίνεται επίσης και ο κρατήρας Lermontov που έχει πλάτος 166 χιλιόμετρα.

Το BepiColombo θα χαρτογραφήσει την γεμάτη κρατήρες επιφάνεια του πλανήτη (που θυμίζει τη Σελήνη) και θα συλλέξει στοιχεία για τη δομή και σύνθεση της επιφάνειάς του, καθώς και του υπεδάφους του. Θα μελετήσει επίσης το μαγνητικό πεδίο του Ερμή και την αλληλεπίδρασή του με τον ηλιακό «άνεμο».

πηγή: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2021/10/Hello_Mercury