如果科学家们有一天发现一颗巨大的小行星正朝地球飞来，总会有人想起观看《世界末日》时的美好时光，并建议我们将其炸毁。尽管这样做有无数个愚蠢的理由，但我们现在又多了一个理由将这种策略扔进垃圾桶。在一项发表在《Icarus》新一期的研究中，一组研究人员发现，城市大小的小行星可能比我们最初想象的要坚固得多，这粉碎了将这种岩石变成一堆无害碎片的想法。
并非所有小行星都生而平等。约翰霍普金斯大学材料科学家、新研究的首席作者KT Ramesh表示，虽然引力可以很好地将大型天体塑造成坚固的球体，但在较小的尺寸下，情况则更为复杂。引力不足以将小行星大小的物体塑造成球体，因此它们倾向于呈现不同的形状和大小。没有什么比2014 MU69这个曾经像保龄球瓶，然后又像雪人，现在又像双层煎饼一样的天体更能体现这种奇怪的现象了。
此外，还有年龄因素。“我们倾向于这样想，”Ramesh说，“那就是所有小行星随着时间的推移都会被其他小行星撞击。如果它们存在了几十亿年，那么它们已经被撞击了很多次。”因此，可以推测，如果它们被撞击得足够厉害，它们就会被多次粉碎。然后引力会将这些碎片重新组合在一起，这个过程会一遍又一遍地发生。“我们倾向于称这些东西为‘碎石堆’，它们拥有松散的表层土和断裂的内部结构。”
如果大部分较大的小行星只不过是快速移动的碎石堆，那么如果我们发现自己面临碰撞，它们应该很容易被炸毁——对吧？但我们只有几次机会真正通过直接观测来研究小行星。我们并不完全了解这些存在了数十亿年的岩石的内部和表面结构，‘碎石堆’理论适用的尺寸范围，以及彻底摧毁一颗小行星究竟需要多少能量。因此，Ramesh和他的团队决定做21世纪科学家们已经习惯做的事情：他们模拟了一颗25公里长的小行星以每秒5公里的速度与一颗1公里长的小行星相撞。
用于模拟和表征小行星撞击的计算机模型并非全新，但Ramesh表示，它与以往模型的区别在于“一种描述岩石行为的新方法”。“这个模型能很好地捕捉裂纹的速度及其后果。”小行星的裂纹可以以每秒几公里的速度传播，但它们的移动和穿过岩石的方式，以及它们穿过岩石缺陷的方式也有限制。新模型考虑了这些模式。此外，该研究的模型还采用了一种以前在行星科学中未曾使用过的模拟固体和流体的方法，称为“物质点法”。“事实证明，这是一种将撞击效应与引力效应耦合的非常好的方法，”Ramesh说。
在模拟撞击中，较大的小行星并没有像之前预测的那样整齐地碎裂。它确实受损了，但裂纹并没有像人们想象的那样剧烈传播，引力也能很好地将碎片保持在一起。
“它们没有像我们想象的那样破碎，”Ramesh说。“现在我们知道这需要很长时间才能发生。最终的结果是，这些天体（在受到撞击后）可能会受到严重损坏，但不会破碎。”
别对世界的黑暗命运感到沮丧。模拟提供的是估算，而不是预测。“我们对大多数小行星的成分、它们当前的结构、密度如何工作的信息还远远不够，”Ramesh说。“我们真的需要更多的数据。”像隼鸟2号（Hayabusa-2）和OSIRIS-REx这样的任务将更多地揭示小行星的成分，但我们需要更多像NASA的双小行星重定向测试（DART）这样的任务，这些任务能够更好地研究这些岩石的内部结构，然后我们才能真正了解如何评估小行星威胁——以及我们可以采取哪些措施来保护自己。
从根本上说，试图摧毁小行星并不是一个明智的举动。“你绝对不想像电影里那样尝试炸毁这些东西，”Ramesh说。“那不会有多大帮助。”试图摧毁小行星可能会将其分成多个对地球有害的碎片。“你真正想要做的是将小行星推开。”偏转才是关键。
Sandia国家实验室前科学家、《小行星日专家小组》主席Mark Boslough认为，这项新研究的小行星模型比以往任何模型都更强大、更复杂，他认为“原则上，‘许多小行星不仅仅是碎石堆，而是拥有更单一的核心’的说法是一个可检验的想法。”
但他确实提醒说，考虑到实际应用，该研究对一颗25公里长的小行星的单一模拟并不完全现实。“我们只知道其中一颗是近地天体。所以我不太确定这项研究是否真正适用于行星防御，因为它并没有很好地缩小到较小的小行星尺寸。”前宇航员、B612基金会联合创始人Ed Lu指出，大多数行星防御专家关注的“城市杀手”级小行星直径约为30至100米。一颗25公里长、城市大小的天体“极其罕见”。
然而，如果假设这些结果可以缩小到较小的小行星，Boslough实际上认为这些发现是好消息。“如果我们提前足够长的时间发现（一颗小行星），以便能够实施偏转，这意味着我们可以有力地撞击它，使其错过地球而不会破碎。”
虽然对行星防御的影响值得考虑，但Ramesh认为这些发现可能更适用于未来机器人和载人小行星探索。“以小行星采矿为例，”他说。“你需要能够从小行星上获取物质，这就引出了你需要了解哪些关于小行星表面和结构的问题。”
这是一种更现实地看待结果的方式。我们没有任何应对灭绝级小行星的策略是超越理论科幻阶段的。没有神奇的太空枪或（尚未）引力拖船来将威胁推开。我们最好能寄希望于我们庞大的核导弹系统也许——也许——能稍微推动一下小行星，让它擦肩而过，或者至少不整体撞击。说真的，我们最好还是祈祷我们都不会在事后死去。
NASA行星防御协调办公室目前唯一即时的目标是识别和跟踪尽可能多的有威胁的近地天体。然后，也许，我们可以决定如何应对一个朝我们飞来的物体。
“最重要的是要找到这些天体，”Boslough说。“如果我们找不到它们，我们就无能为力。”
