disaster movie を見た誰も安心しないであろうニュースだ。科学者たちは、核爆発が地球に向かう小惑星の軌道を確かにずらせることを確認した――ただし、宇宙を転がる巨大で不規則な岩、そう、あの岩の正しい側面を狙った場合に限る。

『イカロス』誌に発表された新研究によると、こうしたミッションの成功は、小惑星のどちらの側面に爆発を当てるかに大きく左右される。コンピューターシミュレーションが愛する滑らかで丸い物体とは違い、実際の小惑星は表面が不均一で不規則な形をしており、その違いが強烈な放射線にさらされた際の動きに劇的な影響を与える。

サンディア国立研究所の物理学者ネイサン・ムーア氏が率いる研究では、同じ小惑星に対してX線バーストの方向を変えるシミュレーションを行い、大きく異なる結果を得た。あるシミュレーションでは、一方の方向から照射した場合に小惑星の速度が毎秒3.9ミリメートル変化したのに対し、別の方向からでは毎秒0.8ミリメートルしか変化しなかった――偏向速度（爆発によって生じる小惑星の前進速度の変化）でほぼ5倍の差だ。「狙いが重要だとは予想していました」とムーア氏は言う。「驚いたのは、その差の大きさです」。

回転はさらに気まぐれだった。別のシミュレーション小惑星では、X線の方向によって回転速度の変化が17倍も異なった。つまり、軌道をそらすことに失敗するだけでなく、フィギュアスケーターも嫉妬するような回転を与えてしまう可能性があるのだ。

この発見は、小惑星の形状を理解し、核爆発をどこに導くかを慎重に選ぶことが、将来の衝突から地球を守るために不可欠であることを示唆している。この研究はサンディアの研究所主導研究開発プログラムを通じて資金提供を受けた。

異なる小惑星形状が核爆発にどう反応するかを調べるため、ムーア氏と同僚たちは、これまでで最も正確な小惑星偏向モデルと彼らが呼ぶものを開発した。以前のコンピューターモデルでは、研究者は小惑星の複雑な形状を表現するか、関与する物理的力の詳細な計算を行うかのどちらかを選ばなければならず、両方を組み合わせるには実用的でないほどの計算能力が必要だった。新しいシステムはその障害を克服し、科学者が現実的な小惑星形状を研究しながら、X線バーストへの応答を計算するのに必要な精度を維持できるようにする。「新しいアルゴリズムは1600倍以上高速で、これがブレークスルーに不可欠でした」とムーア氏は言う。「古いモデルでは、コンピューターが処理しきれませんでした」。

ムーア氏の関心は、サンディアのZマシンを使った以前の実験から生まれた。これはX線が小惑星物質の小片を偏向できることを初めて実証したものだ。次の課題は、計算を完全な小惑星規模に拡大することだった。大きな問題は、小惑星を球体として扱う広く行われている慣行だった――この単純化は尾根やくぼみ、不均一な表面を見落とす。「そうやって推定することはできますが、小惑星はあらゆる奇妙でデコボコした形をしています」と彼は言う。「その時、同僚の一人が宇宙空間の物体のガス放出に関して行っていた研究に飛びつきました。これができると気づいたとき、アハ体験があったと思います。もう球体は不要です。あらゆる小惑星の偏向をモデル化できるようになるのです」。

解決策は、サンディアですでに非常に異なる物理問題に使われている2つの高度なシミュレーションシステムを組み合わせることだった。「ALEGRAコードは通常、Zマシン上の磁気的に爆縮するワイヤーのような高速・高エネルギー実験のモデル化に使われ、一方SPARTAは直接シミュレーション・モンテカルロコードで、太陽風による衛星への抗力のような比較的弱くゆっくりと進化する力のモデル化に通常使われます」とムーア氏は説明する。「ここでの重要な革新は、2つのシミュレーション手法を組み合わせる方法を見つけたことです」。

新しいモデルにより、研究者は宇宙船のフライバイからの詳細な3D画像を使って小惑星を再構築し、その後、核爆発のシミュレーションを行うことができる。