"Chúng tôi từng tin rằng vật thể càng lớn thì càng dễ vỡ, bởi vì những vật thể lớn hơn có nhiều khả năng có lỗ hổng bên trong. Tuy nhiên, phát hiện mới của chúng tôi cho thấy các tiểu hành tinh cứng hơn chúng ta thường nghĩ và cần nhiều năng lượng hơn để làm vỡ nó", Charles El Mir, một tiến sĩ thuộc Khoa Cơ khí của Đại học Johns Hopkins và là tác giả đầu tiên của bài báo nói.
 |
| Nguồn ảnh: Phys. |
Đầu những năm 2000, một nhóm nghiên cứu khác đã tạo ra một mô hình máy tính mà họ nhập vào các yếu tố khác nhau như khối lượng, nhiệt độ và độ giòn của vật liệu và mô phỏng một tiểu hành tinh có đường kính khoảng một km đâm thẳng vào một tiểu hành tinh có đường kính 25 km với tốc độ tác động 5 km mỗi giây.
Kết quả của họ cho thấy tiểu hành tinh mục tiêu bị phá hủy hoàn toàn do tác động.
Trong nghiên cứu mới, El Mir và các đồng nghiệp của ông, KT Ramesh, giám đốc Viện Vật liệu Hopkins và Derek Richardson, giáo sư thiên văn học tại Đại học Maryland đã nhập kịch bản tương tự vào một mô hình máy tính mới có tên là mô hình Tonge-Ramesh, kiểm định qua các quy trình chi tiết hơn. Các mô hình trước đây không giải thích đúng về tốc độ giới hạn của vết nứt trong các tiểu hành tinh.
"Câu hỏi của chúng tôi là cần bao nhiêu năng lượng để thực sự phá hủy một tiểu hành tinh và phá vỡ nó thành từng mảnh?" El Mir nói.
Mô phỏng được tách thành hai giai đoạn: giai đoạn phân mảnh thời gian ngắn và giai đoạn phản ứng hấp dẫn thời gian dài còn lại.
Giai đoạn đầu tiên đã xem xét các quá trình bắt đầu ngay sau khi một tiểu hành tinh bị tấn công. Giai đoạn thứ hai, thời gian dài xem xét ảnh hưởng của trọng lực lên các mảnh bay ra khỏi bề mặt của tiểu hành tinh sau tác động, với phản ứng hấp dẫn xảy ra trong nhiều giờ sau khi va chạm.
Trong giai đoạn đầu tiên, qua mô hình mới, sau khi tiểu hành tinh bị tấn công, hàng triệu vết nứt hình thành cùng các gợn sóng trên khắp tiểu hành tinh, các phần của tiểu hành tinh chảy như cát, và một miệng núi lửa được tạo ra. Giai đoạn này của mô hình đã kiểm tra các vết nứt riêng lẻ và dự đoán các mô hình tổng thể về cách các vết nứt đó lan truyền.
Mô hình mới cho thấy toàn bộ tiểu hành tinh không bị phá vỡ bởi tác động, không giống như những gì đã nghĩ trước đây. Thay vào đó, tiểu hành tinh bị tác động hư hỏng lớn ở phần lõi, sau đó gây ra lực hấp dẫn mạnh mẽ lên các mảnh vỡ trong giai đoạn thứ hai của mô phỏng.
Mời quý vị xem video: Bí ẩn ngôi sao kỳ lạ nhất vũ trụ
Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, kết quả cuối cùng của tác động không chỉ là "đống đổ nát, một tập hợp các mảnh vỡ yếu được giữ lỏng lẻo với nhau bằng trọng lực. Thay vào đó, tiểu hành tinh bị tác động giữ lại sức mạnh đáng kể vì nó không bị nứt hoàn toàn, cho thấy sẽ cần phải nhiều năng lượng hơn”.
Điều này đặt ra câu hỏi là liệu cần bao nhiêu năng lượng để phá hủy một tiểu hành tinh. Và nếu có một tiểu hành tinh đến trái đất, chúng ta tốt hơn nên phá vỡ nó thành những mảnh nhỏ, hay đẩy nó đi theo một hướng khác?