編譯 ｜ 王方
根據9月23日發表於【自然-物理學】的一項研究，核爆炸產生的X射線沖擊波足以保護地球免遭小行星的撞擊。此類實驗尚屬首次。
美國約翰斯·霍普金斯大學物理學家Dawn Graninger表示，這項研究「為這一技術的有效性展示了一些令人驚嘆的直接實驗證據，令人印象深刻」。
論文作者、美國珊迪亞國家實驗室物理學家Nathan Moore和同事設計了這個實驗，用以模擬如果在小行星附近引爆一枚核彈會發生什麽。此前，科學家研究了炸彈沖擊波的動能對小行星的影響。然而，這只是瓦斯膨脹帶來的結果，Moore團隊表示，核爆炸產生的大量X射線對改變小行星軌跡會有更大影響。
研究團隊使用珊迪亞國家實驗室的巨型核融合反應堆「Z機」，透過磁場產生高溫和強大的X射線，並向兩顆咖啡豆大小的模擬小行星發射。
Moore說：「大約有80萬億瓦的電流以1000億分之一秒的速度流過這台機器。這種強烈的電湧將氬氣壓縮成溫度高達數百萬攝氏度的高溫電漿，並釋放出X射線泡。」
兩顆模擬小行星的直徑約為12公釐，由石英和二氧化矽制成，以代表太陽系中不同成分的小行星。每顆小行星都被一塊薄薄的箔片掛在真空裏。X射線泡撞擊小行星時，會像剪刀一樣切斷金屬箔，使其自由下落。
透過這樣的方式，研究人員在模擬的真空條件下觀察到X射線的真實撞擊。「這完全是新奇的。我以前從未聽說過這樣的做法。」Graninger說。
這項實驗僅持續了2000萬分之一秒，結果顯示，石英和二氧化矽樣品在蒸發前分別被加速到每秒69.5公尺和每秒70.3公尺。加速的原因則是X射線使小行星表面蒸發，當瓦斯從表面擴散時產生了推力。
Moore表示，研究結果表明，該技術可以擴充套件到直徑約4000公尺的更大的小行星上，從而將它們推離與地球碰撞的軌域。
「我們特別感興趣的是那些預警時間短的最大小行星。」Moore說，就它們而言，其他方法，如利用航天器撞擊小行星，就像美國國家航空暨太空總署的雙小行星重新導向測試（DART）2022年做到的那樣，「可能沒有足夠的能量使其偏離軌域」。
美國勞倫斯·利佛摩國家實驗室物理學家Mary Burkey說，這是「第一批試圖搞清楚在地球上如何重現小行星核偏轉的重量級論文」。她指出，其他實驗正在探索這種可能性，包括使用隕石樣本更準確地模擬小行星的成分。
Moore希望對X射線偏轉技術進行更多測試，以提高其有效性。有一天，可能還會在太空中進行類似DART任務的測試，看看該技術對一顆真實小行星的影響。
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https://doi.org/10.1038/s41567-024-02633-7
