În 2022, testul de redirecționare a asteroidului dublu (DART) al NASA s-a ciocnit cu asteroidul Demorphos într-un test de succes al tehnologiei de apărare planetară. Acest succes a fost măsurat prin schimbarea semnificativă a orbitei lui Dimorphos în jurul asteroidului mai mare Didymos. De atunci, diferite observatoare au analizat datele pentru a încerca să pună laolaltă ceea ce ne spun resturile de la impact despre structura asteroidului.
Toate aceste observații au avut loc la distanțe mari de la impact. Dar DART a transportat un mic CubeSat numit LICIACube în timpul zborului și l-a aruncat pe o traiectorie ulterioară cu câteva săptămâni înainte de impact. A durat ceva timp pentru a returna toate imaginile LICIACube pe Pământ și a le analiza, dar rezultatele sunt acum prezente și oferă indicii despre formarea și istoria lui Dimorphos, împreună cu motivul pentru care impactul a avut un impact atât de mare asupra orbitei sale.
Urmărirea resturilor
LICIACube avea imagini cu câmp îngust și larg (numite LEIA și LUKE de unele nume alese cu grijă). A urmărit DART-ul peste zona de impact timp de aproximativ trei minute și a făcut imagini începând cu aproximativ un minut înainte de impact și continuând mai mult de cinci minute după aceea.
Acestea au arătat că impactul a creat un câmp complex de resturi. În loc de un simplu con de materie, au existat șiruri și aglomerări de proiectile, toate mișcându-se cu viteze diferite. O lucrare, publicată astăzi în Nature, încearcă să clasifice multe dintre ele. Deci, de exemplu, identifică un singur flux de material ejectat care apare în primele imagini după impact și poate fi urmărit până la oprirea imaginii. În acest moment, se extinsese la peste opt kilometri de la locul impactului. Aceasta înseamnă că viteza este de aproximativ 50 de metri pe secundă.
Separat, era o masă de material care era vizibilă timp de aproximativ un minut și jumătate și se mișca cu o viteză de aproximativ 75 de metri pe secundă; Al doilea grup s-a mutat cu aproximativ jumătate din această rată.
Cel mai rapid material pe care l-au putut urmări a fost aruncat cu o viteză de 500 de metri pe secundă sau aproximativ 1.800 de kilometri pe oră (1.100 mph). Acest lucru ajută la determinarea valorii LICIACube, deoarece cele mai bune observații pe care le avem la distanță au fost făcute de Hubble și a detectat doar obiecte care se mișcă la jumătate din această viteză.
În mod curios, materialul ejectat pare inițial roșu, dar treptat devine albastru în timp. Cercetătorii sugerează că acest lucru poate însemna că suprafața asteroidului a fost înroșită din cauza expunerii la radiații și că primul material care a apărut în urma coliziunii a venit de la suprafață. Mai târziu, pe măsură ce a sosit mai mult material din interior, roșeața a scăzut.
La sfârșitul anului trecut, o lucrare separată s-a concentrat pe dimensiunile conului de resturi. Folosind aceste elemente, am lucrat înapoi pentru a evalua unde a ajuns acest con la suprafața dimorphosului. Pe baza acestui fapt, cercetătorii participanți au estimat că materialul provine dintr-un crater de aproximativ 65 de metri în diametru.
Interior slab
Urmărirea tuturor deșeurilor complexe este importantă, în parte, deoarece a jucat un rol în eficacitatea DART. Știm exact cât de mult a avut nava spațială DART în timpul coliziunii și o putem compara cu estimările cantității necesare pentru a schimba orbita lui Dimorphos. Pe baza estimărilor amplitudinii schimbării orbitale, precum și a masei inițiale a dimorphos, este foarte clar că impulsul lui DART nu poate explica toată schimbarea. Prin urmare, o cantitate semnificativă de schimb de impuls a avut loc atunci când resturi de la coliziune au transportat impuls departe de Dimorphos.
O lucrare suplimentară preia datele LICIACube despre materia ejectată și le folosește pentru a încerca să estimeze proprietățile interne ale dimorphos. Un model de fizică a impactului a fost folosit pentru a testa o varietate de compoziții interne ale asteroizilor care variază în funcție de densitatea acestuia, cantitatea de rocă solidă față de materialul liber și alte proprietăți. Cele mai bune rezultate au venit de la un corp poros, de densitate relativ scăzută, care nu avea multe roci mari lângă suprafața sa.
Având în vedere această structură, cercetătorii au concluzionat că DART a cauzat probabil perturbarea globală a structurii sale țintă.
Structura slabă și fragmentată a lui Dimorphos arată mult ca am văzut-o în vizitele noastre la așa-numiții „asteroizi grămadă de moloz” precum Bennu și Ryugu. Lucrul uimitor este că este mult mai slab ca structură decât vecinul său mai mare, Didymos. Cu toate acestea, acest lucru este în concordanță cu modelele care explică modul în care se formează dimorphos. Această teorie presupune că Didymos a aruncat material, dintre care unele au rămas legate de gravitație și au ajuns pe orbită.
O modalitate prin care acest lucru s-ar putea întâmpla este prin impact, dar este de așteptat să fie suficient de puternic pentru a elibera o gamă largă de materiale din Didymos. Dar alternativa este că încălzirea solară ar putea crește rotația lui Didymos până când nu are suficientă gravitație pentru a-și păstra toată materia. În acest caz, materialul mai ușor ar fi probabil aruncat mai întâi de la suprafață, poate din cauza volumului relativ mic de material din dimorphos.
Vestea bună este că în câțiva ani ar trebui să obținem o imagine mai bună asupra sistemului post-accident. La sfârșitul anului 2024, Agenția Spațială Europeană intenționează să lanseze o sondă numită Hera care va intra pe orbită în jurul sistemului Didymos/Demorphos și va oferi date detaliate despre efectele coliziunii.
Journal of Planetary Science, 2023. DOI: 10.3847/PSJ/ad09ba (Despre ID-urile digitale).
Natura, 2024. DOI: 10.1038/s41586-023-06998-2
Astronomie naturală, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02200-3
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”