A explosão de uma bomba nuclear no Espaço poderia salvar a Terra de um asteroide perigoso?

A radiação vinda de uma arma nuclear pode vaporizar a superfície de um asteroide e mudar sua trajetória, segundo um novo estudo.

Por Robin George Andrews
Publicado 3 de fev. de 2025, 07:00 BRT
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Um forte pulso de raios-x pode ser capaz de vaporizar a superfície de um asteroide e mudar sua trajetória, de acordo com um artigo de prova de conceito publicado na revista científica Nature Physics.

Foto de Illustration by Detlev Van Ravenswaay, SCIENCE PHOTO LIBRARY

Vamos começar com a boa notíciase um asteroide perigoso, capaz de aniquilar uma cidade, estivesse vindo em direção à Terra e tivéssemos muitos anos de aviso prévio, os cientistas já sabem como evitar esse desastre

missão Dart da Nasa demonstrou anteriormente que colidir uma espaçonave em um asteroide propositalmente poderia redirecionar uma rocha espacial assassina para longe do planeta. A má notícia é que essa técnica nem sempre funciona. Então, o que fazer? 

Para rochas maiores ou menores detectadas tarde demais, as ogivas nucleares, objetos projetados para destruição em massa, podem ironicamente se tornar nossa salvação. E uma nova pesquisa, usando uma das mais poderosas máquinas geradoras de radiação já construídas, sugere que explodir um asteroide com raios-x como os produzidos em uma explosão nuclear pode afastar da Terra até mesmo os asteroides maiores e destruidores de civilizações.

O novo estudo, publicado na revista científica "Nature Physics", suspendeu alvos semelhantes a asteroides em uma máquina que os bombardeou com pulsos de radiação. A matéria na superfície dos alvos se vaporizou instantaneamente, criando jatos de vapor que essencialmente transformaram os alvos em um foguete temporário, fazendo com que eles voassem para trás. 

“Soube imediatamente que foi um grande sucesso”, diz Nathan Moore, engenheiro químico do Sandia National Laboratories, no Novo México, Estados Unidos, e principal autor do novo estudo. Esse efeito de foguete é exatamente o tipo de reação que os defensores planetários esperariam ver ao tentar desviar de um asteroide real.

Essa configuração experimental não fornece uma simulação perfeita de uma missão de desvio de asteroide usando uma explosão nuclear. Mas esse modelo em escala reduzida oferece uma boa maneira de testar essa técnica sem a necessidade de uma detonação nuclear no espaço profundo da vida real, “portanto, esse é um desenvolvimento empolgante”, afirma Angela Stickle, física de impacto de hipervelocidade do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, em Maryland, que não participou do novo trabalho. 

(Sobre Ciência, leia também: Plantas mortais: as 5 espécies muito perigosas encontradas na natureza)

Como “empurrar” um asteroide


Vamos imaginar que os astrônomos detectem um asteroide de tamanho perigoso vindo em nossa direção.

Se a rocha espacial for pequena o suficiente e detectada com pelo menos uma década de antecedência, poderíamos usar uma espaçonave chamada de impactador cinético. Essa foi a premissa do Dart: em setembro de 2022, a Nasa colidiu intencionalmente uma espaçonave sem tripulação e semi-autônoma do tamanho de uma van em um asteroide (inofensivo) de 170 metros chamado Dimorphos a 22500 Km/h, alterando significativamente sua órbita. 

Se tivermos um aviso com menos de 10 anos antes do impacto, ou se o asteroide for grande o suficiente para devastar um país inteiro, algo como o Dart pode não nos salvar. Com asteroides muito grandes, mesmo com bastante antecedência, “um impactador cinético, ou mesmo uma frota de impactadores cinéticos, pode não ser suficiente para evitar um impacto na Terra”, explica Megan Bruck Syal, pesquisadora de defesa planetária do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, Estados Unidos. 

Mas uma ogiva nuclear pode ser capaz de fornecer a quantidade formidável de energia e impulso necessários para salvar o planeta

“Do ponto de vista da física da deflexão do asteroide, isso o torna a única opção viável” nesses dois cenários, diz Harrison Agrusa, cientista planetário do Observatório Côte d'Azur, na França, que não participou do novo trabalho.

Com um tempo de aviso extremamente curto, as agências espaciais podem optar por destruir o asteroide: elas o explodiriam em pedacinhos, fragmentando-o em pedaços minúsculos que, em sua maioria, não atingiriam a Terra ou queimariam inconsequentemente na atmosfera. 

Simulações computadorizadas anteriores mostraram que um asteroide de 100 metros de comprimento (capaz de dizimar uma cidade) poderia ser quase totalmente vaporizado com uma bomba de uma megatonelada se a rocha espacial fosse bombardeada pelo menos dois meses antes do impacto. No entanto, essa é uma abordagem mais do tipo “Ave Maria”, pois pode correr o risco de transformar uma bala de canhão em um jato de asteroides.

O ideal é desviar o impacto. Para conseguir isso, uma espaçonave sem tripulação armada com um dispositivo nuclear seria comandada para estacionar bem perto do asteroide. Ao ser detonada, a bomba liberaria uma explosão de radiaçãocomo raios X, raios gama e nêutrons. Essa radiação atingiria um dos lados do asteroide e seria absorvida. Isso imediatamente estilhaça e vaporiza a rocha, que jorra no espaço e empurra o asteroide na direção oposta.

Algo semelhante aconteceu com a missão Dart. Quando atingiu Dimorphos – uma pilha de escombros fracamente ligada – o impacto escavou e ejetou tantos detritos que deu a Dimorphos um enorme impulso e uma deflexão significativa. Foi como se 3,6 naves espaciais do tipo Dart tivessem atingido o asteroide, o que significa que a espaçonave teve um impacto muito acima do seu peso.

Uma bomba nuclear pode proporcionar um impacto ainda mais forte do que algo como o Dart. No entanto, usar a bomba nuclear mais potente disponível não é necessariamente o melhor plano, pois ela pode se despedaçar acidentalmente. “Imagine que você superestimou um pouco a energia necessária para a deflexão e agora você tem milhares de fragmentos radioativos caindo na Terra”, comenta Sabina Raducan, cientista planetária da Universidade de Berna, na Suíça, que não participou do novo trabalho.

É improvável que se realize um teste de defesa planetária no espaço com um dispositivo nuclear. Um lançamento com mau funcionamento poderia pulverizar material radioativo na atmosfera, e qualquer nação que tentasse colocar ogivas nucleares no espaço por qualquer motivo provocaria tensões políticas sem precedentes.

Felizmente, dados de testes de armas nucleares, instalações de experimentos de alta energia (como o National Ignition Facility do Lawrence Livermore National Laboratory) e simulações computadorizadas de última geração sugerem fortemente que uma campanha de deflexão de bombas nucleares bem ajustada “pode ser muito eficaz na prevenção de impactos na Terra”, diz Bruck Syal, que não esteve envolvido no novo trabalho.

Uma equipe de pesquisadores queria testar essa teoria. E para descobrir, eles deixaram pequenos asteroides lutarem contra falsas explosões nucleares.

(Conteúdo relacionado: Os 5 fatos que você não sabia sobre os asteroides)

Explosões nucleares em computadores


Os pesquisadores recorreram a um dispositivo chamado Z Machine do Sandia National Laboratories. Essa engenhoca utiliza campos eletromagnéticos intensos para gerar altas temperaturas, altas pressões e potentes erupções de raios-x. É tão potente que pode facilmente derreter diamantes.

Para o modelo de deflexão de bombas nucleares, os cientistas visam dois minerais que aparecem em rochas espaciais: um pedaço de quartzo do tamanho de uma unha e um pedaço vítreo de sílica fundida. Em uma extremidade da máquina, os alvos foram suspensos no vácuo, enquanto na outra, uma bolsa de gás argônio foi submetida a uma intensa explosão de eletricidade.

O argônio implodiu, transformando-se em um gás superaquecido e eletricamente carregado chamado plasma, que emanou uma torrente de raios-x nos alvos – simulando uma explosão nuclear no espaço. A equipe observou como as superfícies dos alvos se vaporizavam, criando jatos supersônicos que empurravam os alvos sólidos para trás a velocidades de cerca de 257 Km/h.

Dimensionando seus resultados para rochas espaciais genuínas, a equipe estima que até mesmo um asteroide de 3,5 km de comprimento poderia ser gradualmente desviado para longe da Terra, com vários anos de aviso.

O uso da balística em laboratório para refinar modelos de impactores cinéticos do tipo Dart é um trabalho relativamente rotineiro. Mas essa configuração experimental oferece uma nova maneira de testar técnicas de deflexão de asteroides de raios X. “Os autores demonstraram uma verdadeira inovação aqui”, afirma Patrick King, físico do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, que não participou do novo trabalho.

A configuração da Z Machine tem suas limitações. Os alvos minúsculos simplificam demais o que os asteroides realmente são; a composição geológica complexa e as estruturas internas amplamente diferentes dos asteroides reais poderiam afetar o resultado de qualquer técnica de defesa planetária. “Eu estaria muito interessado em ver como se comportam os materiais multiminerais, como rochas ou meteoritos”, diz Stickle.

Também permanecem dúvidas sobre se os dispositivos nucleares podem desviar asteroides com precisão suficiente. E em qualquer emergência com asteroides na vida real, sempre haverá a preocupação de que o projétil possa ser fragmentado inadvertidamente. No entanto, de modo geral, o estudo oferece boas notícias para a defesa planetária. “Acho que foi demonstrado de forma robusta, tanto em laboratório quanto em simulações de computador, que um dispositivo nuclear poderia desviar um asteroide”, comenta Agrusa.

“Isso não significa que [dispositivos nucleares] sejam sempre a resposta”, diz King. O uso de um dispositivo nuclear em qualquer situação, inclusive para fins de defesa planetária, é repleto de perigos. “Optar por usar um [dispositivo nuclear] é uma decisão séria e potencialmente grave.” Mas, em última análise, esse estudo se soma a uma pilha crescente de evidências de que uma explosão nuclear pode ser usada para salvar o mundo, especialmente se estivermos com pouco tempo.

“É reconfortante o fato de que grandes asteroides não impactam a Terra com muita frequência”, afirma Moore. “É ainda mais reconfortante saber que agora temos uma maneira de nos preparar para esse tipo de desastre natural.”

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