בשובר הקופות הקלאסי משנת 1998, "ארמגדון" (Armageddon), אסטרואיד ענק עומד לפגוע בכדור הארץ אך מושמד על ידי פצצה אטומית.[1] עד כמה הדבר מדויק מדעית?

* מומלץ לקרוא את הפוסט בליווי השיר  I Don't Want to Miss a Thing של להקת איירוסמית:

-----

הרבה לפני שליאונרדו דה-קפריו נלחם באדישות ממשלתית בנוגע לאסטרואידים בסרט Don't Look Up, הוצג בסרט "ארמגדון" אסטרואיד בגודל של מדינת טקסס השועט לכיוון כדור הארץ במהירות של 35,405 קמ"ש. מכיוון שנותרו רק 18 ימים עד לפגיעה, סוכנות החלל האמריקאית הוגה תוכנית שבמהלכה ישוגרו שתי חלליות הנושאות פצצות אטום לפוצץ את האסטרואיד לשניים כך שיפספס את כדור הארץ. הם בוחרים בצוות אנשי קידוח נפט שיתלוו לאסטרונאוטים, כדי שהפצצה תתפוצץ במעמקי האסטרואיד לאחר קידוח בו. 

סקרנו בעבר את הסיכוי להתנגשות הרסנית עם אסטרואיד [2], אז כעת נתמקד בפן אחר: בצפייה בסרט עולה מיד השאלה המדעית, האם באמת אפשר לפוצץ אסטרואיד גדול כל כך ולהציל את העולם?

ראשית נציין שידרש זמן רב יותר להיערכות ו-18 ימים לא יספיקו לתכנן ולבצע מבצע כזה. אך עדיין, האם הדבר אפשרי תאורטית, בהינתן מספיק זמן להתכונן?

דרך החישוב היא שימוש בנוסחה לאנרגיה הנדרשת לפוצץ את האסטרואיד, כך שיתחלק לשניים ויפספס את כדור הארץ. בלתי אפשרי לפוצץ אסטרואיד גדול כזה לגמרי. כמו כן, אם לאחר הפיצוץ יווצרו הרבה שברים, הם ימשיכו לנוע לכיוון כדור הארץ ויפגעו בו. לכן הרעיון שמוצג בסרט נכון - פיצול האסטרואיד לשני חלקים שינועו לכיוון כדור הארץ אך יעקפו אותו.

לשם החישוב אנו זקוקים למידע על האסטרואיד, כגון מהירותו, גודלו ומסתו (את המסה נחשב מתוך הצפיפות וההרכב). גודלו המדויק אינו מצוין בסרט, רק שהוא בגודלה של מדינת טקסס (כלומר כ-696,662 קילומטר רבוע). אפשר להניח שב״גודל״ הכוונה לקוטר, או לפני השטח הדומים בגודלם לפני השטח של טקסס. כך או כך, נקבל גוף בקוטר של 1000-470 קילומטרים (ראו איור והסבר מפורט באתר). בכל מקרה, מדובר באסטרואיד המכונה בשפה המדעית "וואחד אסטרואיד ענק"; גם אילו היה קטן בהרבה הוא היה מסוכן: מספיק שקוטרו יהיה מעל 300 מטרים, והוא עלול לגרום הרס בקנה מידה של יבשת שלמה. אסטרואיד בסדר גודל של 10 קילומטרים ומעלה נחשב ל"מחולל הכחדה המונית" שיוביל להשמדה של החיים בכדור הארץ - ד"ש לדינוזאורים.[3] 

נניח לצורך החישוב שגודלו הוא "רק" 470 קילומטר. לשם השוואה, הגוף הקרוב ביותר לגודל זה הוא פאלאס (Pallas), השלישי בגודלו בחגורת האסטרואידים - שקוטרו 512 קילומטר. גודל של 470 ק"מ מתקרב לגודל של "כוכב לכת ננסי" (כמו קרס, למשל). 

מה לגבי הרכב האסטרואיד? בסרט ישנו קטע שבו אחת החלליות מפספסת את אזור הנחיתה המיועד ונוחתת על משטח ברזל מאסיבי. על סמך כך נשער שהרכבו הוא מתכתי ברובו, כלומר הוא שייך לקבוצה שנקראת "המתכתיים הבהירים", אשר אנו משערים שהם מורכבים ממתכות שונות, בעיקר ברזל.[4] מאחר שמעולם לא ביקרנו באסטרואידים אלה, הרכבם כרגע משוער רק מתוך תצפיות מרוחקות, וייתכן שהם רק מכילים מתכות בתוך מבנה סלעי.[5] הדבר משפיע על דחיסות (צפיפות) האסטרואיד, שככל הנראה היא בין 3 ל-8 גרם/סנטימטר מעוקב (לשם השוואה, דחיסות כדור הארץ היא 5.5 גרם/סנטימטר מעוקב). כלומר מדובר באסטרואיד קשה לפיצוץ.

נציב בנוסחה של האנרגיה את הנתונים, ביחד עם משתנים נוספים שאינם מפורטים כאן, כגון נפח, מהירות, והמרחק הנדרש מכדור הארץ ברגע הפיצוץ. התוצאה מראה שנדרשת עוצמת פיצוץ של בערך 10^6~10^7 מגהטון TNT, הגדולה בהרבה מהפצצה העוצמתית ביותר הקיימת כיום בכדור הארץ (ראו תרשים ונוסחה בהמשך). הפצצה הגדולה והחזקה שפוצצה בכדור הארץ עד כה הייתה פצצת הצאר (Tsar Bomba), פצצת מימן שהופעלה על ידי ברית המועצות ב-1961 ויצרה פיצוץ בעוצמה של כ-50 מגהטון, בערך פי 3,300 מעוצמת הפצצה "ילד קטן", שהוטלה על הירושימה.[6]  

(b) מרחק בטיחות כך שהחלקים לא יפגעו בכדור הארץ

(m) מסת האסטרואיד

(V0) מהירות האסטרואיד לפני הפגיעה

(R) 0.05au מרחק מכדוה”א ברגע הפיצוץ 

שאלה אחרת שעולה היא, האם יש לקדוח ולהטמין את הפצצה בלב האסטרואיד? בסרט צוין שהם אמורים לקדוח לעומק של 250 מטר על מנת שהפצצה תחלק את האסטרואיד לשני חלקים שיחטיאו את כדור הארץ. מבחינת היכולת ניתן להגיע לעומק כזה - בייחוד בזכות המקדח המיוחד שברוס ויליס המציא בסרט - אך מבחינת גודל האסטרואיד, עומק של 250 מטר הוא זניח וככל הנראה לא יפוצץ את האסטרואיד כמוצג בסרט, גם אם נניח שהם בחרו בנקודה עמוקה ביותר על פני האסטרואיד. הסתייגות נוספת: גם אם נוכל לשתול באסטרואיד פצצה עוצמתית, אין שום ביטחון שהיא תחצה את האסטרואיד בדיוק לשני חלקים כפי שאנו רוצים. הרי האסטרואיד הוא מרחבי ולכן יכול להתפוצץ לארבעה או לשמונה חלקים, ואז אמנם לא יהיה אסטרואיד בגודל של טקסס, אבל נקבל גושים רדיואקטיביים בגודל של גוש דן ששועטים לכיוון כדור הארץ.  

לסיכום, מידת ההנאה מהסרט: 10/10. הדיוק המדעי: 1/10. 

יחד עם זאת, קיימת תוכנית להתמודדות עם סכנת אסטרואיד בעזרת פצצה גרעינית - אבל ללא צורך בבן אפלק. התוכנית Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle - HAIV מסתמכת על פיצוץ גרעיני על מנת להסיט את האסטרואיד ממסלולו.[7] התוכנית כוללת חללית דו שלבית: השלב הראשון מיועד ליצור מכתש על גבי פני השטח של האסטרואיד. השלב השני יתקרב עד למרחק קצר מאוד מפני השטח, ואז תופעל הפצצה הגרעינית. כך מתקבל למעשה פיצוץ תת קרקעי בתוך המכתש, כלומר ריכוז אנרגיה, הנפלטת בצורה יעילה בהרבה מאשר פיצוץ מעל פני הקרקע. שילוב של הפגיעה הקינטית והפיצוץ התת קרקעי יאפשר להדוף את האסטרואיד הרחק מטווח הסכנה, וגם לאייד ולפזר חלק ניכר מן המסה שלו.[8]. לא בטוח שזה יספיק להתמודד עם אסטרואיד בגודל של טקסס, אבל לפחות גורל המין האנושי לא יהיה תלוי בחבורת קודחי נפט מוזרים כדוגמת סטיב בושמי.

בנוסף, ישנן תוכניות מגירה רבות להתמודדות עם הסכנה. בדיקת היתכנות של אחת מהן שוגרה לא מזמן - משימת DART, שבמהלכה אמורה חללית של נאס"א להתרסק במהירות גבוהה באסטרואיד כדי לשנות את מסלולו.[9] דרך אגב, כמחווה לתפקידו בסרט, ברוס ויליס הוזמן לשיגור על ידי נאס"א, אך בחר שלא להגיע. [10]

תרשים ונוסחאות: ד"ר עירא וולפסון

עריכה: ינון קחטן

ליווי מדעי: ולרי פרומקין

הערות והרחבות: 

[1] הקדימון של הסרט

 [2] ארמגדון? לא היום!

[3]  האסטרואידים באים

[4] ממה אסטרואידים עשויים?

[5] Observations, Meteorites, and Models: A Preflight Assessment of the Composition and Formation of (16) Psyche

[6]  פצצת הצאר

[7] HAIV 

[8] פוסט טילים

[9] משימת DART להזזת אסטרואיד

[10] ברוס ויליס מסרב להזמנה של NASA

•   לחישוב המלא: Blowing Bruce Willis Up... by Ira Wolfson
• Armageddon - דר עירא וולפסון