In una notizia che non dovrebbe rassicurare assolutamente nessuno che abbia mai visto un film catastrofico, gli scienziati hanno confermato che un'esplosione nucleare potrebbe effettivamente deviare un asteroide in arrivo dalla sua traiettoria terrestre — ma solo se miriamo al lato giusto di quello che, ricordiamolo, è un gigantesco masso irregolare che rotola nello spazio.

Una nuova ricerca pubblicata su Icarus ha scoperto che il successo di una simile missione dipende in larga misura da quale lato dell'asteroide riceve l'esplosione. A differenza degli oggetti lisci e rotondi cari alle simulazioni computerizzate, gli asteroidi reali hanno superfici irregolari e forme irregolari, e queste differenze influenzano drasticamente il modo in cui un asteroide si muove quando esposto a radiazioni intense.

Lo studio, guidato da Nathan Moore, fisico presso i Sandia National Laboratories, ha simulato il cambiamento di direzione di un'esplosione di raggi X contro lo stesso asteroide e ha prodotto risultati molto diversi. In una simulazione, la velocità dell'asteroide è cambiata di 3,9 millimetri al secondo quando irradiato da una direzione, rispetto a solo 0,8 millimetri al secondo da un'altra — una differenza di quasi cinque volte nella velocità di deviazione, la variazione della velocità di avanzamento dell'asteroide causata dall'esplosione. "Ci aspettavamo che la mira contasse", ha detto Moore. "Quello che ci ha sorpreso è quanto."

La rotazione si è rivelata ancora più imprevedibile. Per un altro asteroide simulato, la variazione del tasso di rotazione variava di un fattore 17 a seconda della direzione dei raggi X. Quindi non solo potremmo fallire nel deviare l'oggetto, ma potremmo farlo girare in modo da far invidia a un pattinatore artistico.

I risultati suggeriscono che comprendere la forma di un asteroide e scegliere attentamente dove dirigere un'esplosione nucleare potrebbe essere essenziale per proteggere la Terra da un futuro impatto. La ricerca ha ricevuto finanziamenti attraverso il programma Laboratory Directed Research and Development di Sandia.

Per indagare su come diverse forme di asteroidi rispondono alle esplosioni nucleari, Moore e i suoi colleghi hanno sviluppato quello che descrivono come il modello di deviazione di asteroidi più accurato mai realizzato. I modelli computerizzati precedenti costringevano i ricercatori a scegliere tra rappresentare la complessa forma di un asteroide ed eseguire calcoli altamente dettagliati delle forze fisiche coinvolte — combinare entrambi richiedeva più potenza di calcolo di quanto fosse pratico. Il nuovo sistema supera questo ostacolo, consentendo agli scienziati di studiare forme realistiche di asteroidi mantenendo la precisione necessaria per calcolare la loro risposta a un'esplosione di raggi X. "Il nostro nuovo algoritmo è oltre 1.600 volte più veloce, il che è stato cruciale per questa svolta", ha detto Moore. "Con i vecchi modelli, i computer semplicemente non riuscivano a gestirlo."

L'interesse di Moore è nato da un precedente esperimento utilizzando la macchina Z di Sandia, che ha fornito la prima dimostrazione che i raggi X potevano deviare un piccolo pezzo di materiale asteroidale. La sfida successiva era scalare il calcolo a un asteroide su scala reale. Un problema importante era la pratica diffusa di trattare gli asteroidi come sfere — una semplificazione che trascura creste, depressioni e superfici irregolari. "Puoi fare stime in quel modo, ma gli asteroidi hanno tutte le forme strane e accidentate", ha detto. "È stato allora che mi sono agganciato a un lavoro che uno dei miei colleghi stava facendo relativo al degassamento degli oggetti nello spazio. Penso che abbiamo avuto un momento di illuminazione quando abbiamo capito che potevamo farlo. Basta sfere. Saremmo stati in grado di modellare la deviazione per qualsiasi asteroide."

La soluzione ha comportato la combinazione di due sofisticati sistemi di simulazione già utilizzati a Sandia per problemi fisici molto diversi. "Il codice ALEGRA è normalmente usato per modellare esperimenti veloci ad alta energia, come fili implosi magneticamente sulla macchina Z, mentre SPARTA, un codice Monte Carlo di simulazione diretta, è solitamente usato per modellare forze comparativamente deboli e in lenta evoluzione, come la resistenza su un satellite dal vento solare", ha spiegato Moore. "L'innovazione chiave qui è stata capire come combinare i due approcci di simulazione."

Il nuovo modello consente ai ricercatori di ricostruire un asteroide utilizzando immagini 3D dettagliate da sorvoli di veicoli spaziali, per poi simulare un n