¿Cuántas armas nucleares se necesitarán para destruir un asteroide con una superficie total del tamaño de los EE. UU., En curso de colisión con la Tierra?

Suponiendo geometría esférica (por simplicidad), un objeto con tanta superficie (8,1 millones de kilómetros cuadrados) tendría aproximadamente 1600 km de diámetro. Eso es casi la mitad del diámetro de la luna y aproximadamente el doble del tamaño de Ceres , el más grande de los asteroides en el cinturón de asteroides.

Cualquier cosa tan grande en nuestro sistema solar se detectaría fácilmente, y de hecho ya lo ha hecho. Por lo tanto, dicho objeto, por eliminación, podría ser de origen extrasolar o provenir de una gran distancia (cinturón de Kuiper o nube de Oort).

Tal objeto sería demasiado grande para destruirlo, y en cualquier caso, incluso pequeños trozos de algo tan grande, si golpea la tierra, tendría consecuencias catastróficas.

¿De dónde vendría tal objeto? Bueno, no del sistema solar, porque ya hemos encontrado los objetos de órbita solar más grandes ( Ceres ). Por lo tanto, las únicas otras posibilidades serían desde el Cinturón de Kuiper, la Nube de Oort o de origen completamente extra solar.

Esto plantea todo tipo de problemas sobre su trayectoria, punto de descubrimiento (distancia), tiempo de reacción, etc. Debido a la gran distancia en el momento del descubrimiento, tomaría un tiempo estimar el camino con la precisión suficiente para determinar si estaba en curso de colisión con la Tierra. Por un lado, a medida que se acerca al sistema solar, la gravedad de Júpiter tendrá algún efecto sobre él, doblando su trayectoria.

Si tiene un origen extrasolar, el objeto podría provenir de cualquier dirección, incluso en un ángulo alto con respecto al plano general del sistema solar, y moverse a una velocidad relativa extremadamente alta.

Todas estas cosas se suman para que sea extremadamente difícil llevar incluso una sola sonda a la vecindad del objeto en un período de tiempo razonable. El objeto más rápido jamás lanzado por los humanos fue la sonda New Horizons , que partió de la Tierra en enero de 2006 y sobrevoló a Plutón en julio de 2015, eso es 9 años y medio para llegar allí. Aun así, la sonda no fue diseñada para reducir la velocidad lo suficiente como para encontrarse y orbitar a Plutón, sino que pasó rápidamente. De lo contrario, habría requerido una carga de propulsor a bordo mucho mayor y un cohete más grande, etc.

Obtener una sonda en una ruta de alta velocidad fuera del avión es aún más difícil. Esto se ha logrado mediante el uso de sobrevuelos de Júpiter para proporcionar una asistencia gravitacional, lo que lleva años de tiempo de vuelo para hacerlo.

Dados estos problemas, si se pudiera lanzar una sonda (o más probablemente, una serie de muchas) para desviar la trayectoria de un objeto tan masivo, requerirían sistemas de propulsión avanzados, como motores de iones de propulsión nuclear.

El tiempo y la distancia son esenciales cuando se intenta desviar la trayectoria de cualquier objeto masivo. Cuanto más masivo y más rápido se mueve, mayor es su energía cinética relativa y, por lo tanto, mayor es la energía requerida para inducir el delta-v necesario .

El mecanismo de desviación por medio de dispositivos nucleares no es por explosión. En cambio, lo que sucede es que la radiación en forma de fotones causa un calentamiento rápido y una ablación a alta velocidad del material desde la superficie del asteroide (unos pocos milímetros de profundidad). Esto crea una fuerza reactiva sobre el asteroide, lo que resulta en un delta-v. Nuevamente, la cantidad de delta-v requerida depende de qué tan lejos y qué tan rápido se mueva el objeto. No queremos que el efecto termine causando una colisión con la tierra (en lugar de desviarlo), y también preferiríamos que la trayectoria final sea la que tenga el riesgo mínimo (o cero) de amenazar la tierra nuevamente en algún momento tiempo futuro. Por ejemplo, para un objeto extra-solar, probablemente no queremos ralentizarlo para que pueda terminar convirtiéndose en un nuevo miembro del sistema solar. Preferiríamos que pasara y se fuera para siempre.

Dado todo lo que acabo de decir, es muy probable que no tengamos muchas posibilidades de hacer algo al respecto.

No podrías destruir un asteroide de este tamaño con todas las armas nucleares jamás producidas en el mundo. No podrías hacerlo con 1000 veces todas las armas nucleares.

Es posible que pueda dividirlo en partes más pequeñas donde algunas de las piezas faltaron a la tierra dependiendo de qué tan lejos estaba el asteroide cuando se intentó.

Los asteroides no son todos iguales. Algunos se mantienen unidos por la gravedad, como una gran pila de roca. Algunos son solidos. Algunos están hechos principalmente de hierro. Algunos están hechos principalmente de piedra. Algunos son una mezcla de los dos.

Pero un asteroide con un diámetro del tamaño de los EE. UU. (Aproximadamente 3000 millas de diámetro) se consolidaría solo por su propia gravedad. Perforar un agujero en el centro y activar todas las armas nucleares del mundo dentro del agujero probablemente no lo rompería, mucho menos lo destruiría.

Ese “asteroide” tendría un radio de aproximadamente 885 km, aproximadamente la mitad del de nuestra luna, y por lo tanto estaría claramente clasificado como un planeta enano. Toda la energía disponible para nosotros en la Tierra no sería suficiente para superar la energía de unión de un objeto tan masivo.

Tales, Everyone Dies ™ (escenario hipotético)

Esa es una idea TERRIBLE, la razón es que el asteroide se romperá en mil asteroides más pequeños y lloverá en la Tierra. Nada habría cambiado, porque en física existe la ley de la conservación en el momento. El centro de masa de todos los asteroides más pequeños continuará la trayectoria como antes y golpeará la Tierra de manera dispersa. La única forma de evitar una catástrofe es empujar el asteroide empujándolo de alguna manera y cambiar su trayectoria.

No estás hablando de asteroides de ese tamaño, estás hablando del planeta Marte más o menos. Absolutamente nada se podría hacer para detener tal cosa, más de lo que podríamos cambiar la duración del año de la Tierra activando todas nuestras armas nucleares en un lado de la Tierra. La órbita de la Tierra ni siquiera se daría cuenta.

Puede obtener respuestas más interesantes si reformula su pregunta como: “¿Qué tan grande podría ser un asteroide y ser desviado por todas nuestras armas nucleares?”

Además, no nos gustaría destruirlo, nos gustaría desviarlo. Destruirlo solo significaría que nos golpeó un millón de veces en lugar de un gran momento, el mismo efecto, excepto por los flecos que fallan.

Y si podríamos desviarlo depende mucho de cuánto tiempo de espera tengamos. Se vuelve exponencialmente más fácil cuanto más lejos está cuando aprendemos que necesitamos desviarlo. Con suficiente tiempo de espera, una bomba nuclear sería suficiente.

Es por eso que la NASA está tratando de identificar y rastrear cada asteroide que tiene alguna posibilidad de acercarse a la Tierra. Todavía no somos lo suficientemente buenos, es un gran cielo. Unos años o décadas más, y probablemente lo tendremos todo claro. Las probabilidades son buenas, tendremos tanto tiempo.

He mencionado antes aquí en Quora que

los que trabajan en el problema me llamarían para pedir consejo.

Lo más probable es que tengan suficientes espectros para determinar la composición de su hipotético asteroide.

Todo el arsenal del mundo no lo desglosaría lo suficiente y aquellos que sobrevivieron a las primeras lluvias y otros eventos meteóricos se congelarían o morirían de hambre en el cataclismo que sigue.