在行星防御领域,一项突破性研究为应对小行星撞击地球的威胁带来了全新视角。传统上,人类主要依赖两种策略抵御小行星撞击:一种是通过航天器撞击改变其轨道,例如美国国家航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)联合实施的DART任务;另一种则是更为激进的核爆拦截方案。然而,核爆拦截方案的有效性与安全性长期饱受争议,科学界普遍担忧其可能引发更严重的后果。
核爆拦截的核心争议在于,若小行星在核爆冲击下解体,其产生的放射性碎片可能继续沿原轨道冲向地球,造成比单一撞击更广泛的灾难。这种担忧使得核方案在行星防御领域长期处于“理论可行但风险极高”的尴尬境地。尽管技术上引爆核武器并非难题,但如何确保其不会适得其反,始终是科学界亟待解决的难题。
为破解这一谜题,牛津大学研究团队联合欧洲核子研究中心(CERN),在HiRadMat实验室开展了一项前所未有的实验。与以往依赖计算机模拟的研究不同,该团队直接选取了真实的铁陨石碎片作为实验对象,试图通过物理手段还原核爆条件下的天体材料反应。
实验中,研究人员利用质子加速器将质子加速至接近光速,使其携带高达4400亿电子伏特(440 GeV)的能量轰击陨石样本。这一能量水平相当于在实验室中模拟了核爆产生的极端环境,为观测天体材料的真实反应提供了可能。这是人类首次在受控条件下直接验证核爆对小行星的影响。
实验结果颠覆了传统认知:遭受高能冲击的铁陨石并未如预测般四分五裂,反而表现出极高的稳定性。数据显示,样本在极端条件下发生了“固化”现象,材料强度不降反升。这一发现表明,对于金属质地的小行星,核爆释放的能量不会浪费在粉碎星体上,而是会高效转化为推力,从而显著改变其飞行轨迹。
研究团队指出,这一结论直接推翻了此前基于大气层陨石解体观测建立的脆弱性模型。过去,科学家认为小行星在高速撞击大气层时会因高温高压而解体,因此推测核爆也可能导致类似结果。然而,实验室实验证明,金属小行星在核爆条件下的行为与大气层中的解体现象截然不同。
该研究的第一作者梅兰妮·博赫曼表示,这一发现为行星防御系统补上了关键一环。相比动能撞击器只能应对小型天体,核拦截方案如今被证实具有更高的可行性与安全性。尤其是对于直径较大、威胁更高的金属小行星,核爆拦截可能成为更有效的防御手段。











