Distrus! —
Un CubeSat a urmărit impactul de asteroizi DART, captând imagini cu resturi eliberate.
În 2022, testul de redirecționare a asteroizilor dublu (DART) al NASA izbit în asteroidul Dimorphos într-un test de succes al tehnologiei de apărare planetară. Acest succes a fost măsurat prin a schimbare semnificativă în orbita lui Dimorphos în jurul asteroidului mai mare Didymos. De atunci, diferite observatoare au analizat datele pentru a încerca să pună cap la cap ceea ce resturi de la impact ne vorbește despre structura asteroidului.
Toate aceste observații au avut loc la distanțe mari de impact. Dar DART a transportat un mic CubeSat numit LICIACube și l-a aruncat pe o traiectorie cu câteva săptămâni înainte de impact. A durat ceva timp pentru a aduce toate imaginile LICIACube înapoi pe Pământ și analizate, dar rezultatele vin acum și oferă indicii despre compoziția și istoria lui Dimorphos, împreună cu motivul pentru care impactul a avut un efect atât de mare asupra orbitei sale.
Urmărirea resturilor
LICIACube avea atât imagini cu câmp îngust, cât și cu câmp larg la bord (numite LEIA și LUKE prin intermediul unor backronime alese cu grijă). Acesta a tras DART prin zona de impact timp de aproximativ trei minute și a capturat imagini începând cu aproximativ un minut înainte de impact și continuând peste cinci minute după aceea.
Acestea au arătat că impactul a creat un câmp complex de resturi. Mai degrabă decât un simplu con de material, existau filamente și aglomerări de ejecta, toate mișcându-se la viteze diferite. O lucrare, publicată astăzi în Nature, încearcă să catalogheze multe dintre ele. Deci, de exemplu, identifică un flux de material ejectat care apare în primele imagini post-impact și poate fi urmărit până la oprirea imaginii. Până în acest moment, s-a extins pe peste opt kilometri de la locul impactului. Aceasta rezultă a fi o viteză de aproximativ 50 de metri pe secundă.
Separat, era un pâlc de material care era vizibil timp de aproximativ un minut și jumătate și călătorește cu aproximativ 75 de metri pe secundă; un al doilea pâlc s-a deplasat cu aproximativ jumătate din această rată.
Cel mai rapid material pe care l-au putut urmări a fost aruncat la aproximativ 500 de metri pe secundă, adică aproximativ 1.800 de kilometri pe oră (1.100 mph). Și asta ajută la creșterea valorii LICIACube, deoarece cele mai bune observații pe care le avem la distanță au fost făcute de Hubble și a detectat doar obiectele care se mișcau la jumătate din această viteză.
În mod ciudat, materialul ejectat pare inițial roșcat în nuanță, dar treptat trece la mai mult albastru în timp. Cercetătorii sugerează că acest lucru ar putea însemna că suprafața asteroidului a fost înroșită de expunerea la radiații, iar primul material care a ieșit din impact a venit de la suprafață. Mai târziu, pe măsură ce mai mult material a venit din interior, roșeața a scăzut.
La sfârșitul anului trecut, o lucrare separată s-a concentrat pe dimensiunile conului de resturi. Folosind acestea, a funcționat înapoi pentru a evalua unde a ajuns acel con la suprafața lui Dimorphos. Pe baza acestui fapt, cercetătorii implicați au estimat că materialul provine dintr-un crater care avea aproximativ 65 de metri în diametru.
Un interior slab
Urmărirea tuturor resturilor complexe este importantă, parțial, deoarece a jucat un rol în eficacitatea DART. Știm exact cât de mult impuls a transportat nava spațială DART în coliziune și îl putem compara cu estimările cantității necesare pentru a schimba orbita lui Dimorphos. Pe baza estimărilor amplitudinii schimbării orbitale, precum și a masei inițiale a lui Dimorphos, este destul de clar că impulsul lui DART nu poate explica toată schimbarea. Deci, o cantitate semnificativă din schimbul de impuls a avut loc pe măsură ce resturile de la impact au dus impulsul departe de Dimorphos.
O lucrare suplimentară preia datele LICIACube privind materialul ejectat și le folosește pentru a încerca să estimeze proprietățile interne ale Dimorphos. Un model al fizicii coliziunii a fost folosit pentru a testa o varietate de compoziții interne pentru asteroid, care variau în funcție de densitatea lor, cantitatea de rocă solidă față de materialul liber și alte caracteristici. Cele mai bune rezultate au venit de la un corp poros de densitate relativ scăzută care nu are mulți bolovani mari lângă suprafața sa.
Având în vedere această structură, cercetătorii au ajuns la concluzia că DART a cauzat probabil perturbarea globală a structurii țintei sale.
Structura slabă, fragmentată a lui Dimorphos, seamănă mult cu cea pe care am văzut-o în vizitele la ceea ce se numesc „asteroizi grămadă de moloz” precum Bennu și Ryugu. Lucrul izbitor este că este mult mai slab decât structura vecinului său mai mare, Didymos. Acest lucru este în concordanță, totuși, cu modelele despre cum trebuie să se fi format Dimorphos. Acestea presupun că Didymos a aruncat material, dintre care unele au rămas legate gravitațional și au ajuns pe orbită.
O modalitate prin care s-ar putea întâmpla este printr-o coliziune, dar se poate aștepta ca aceasta să fie suficient de energică pentru a elibera o gamă largă de materiale din Didymos. O alternativă, totuși, este că încălzirea solară ar putea crește rotația lui Didymos până când nu mai are suficientă atracție gravitațională pentru a se ține de tot materialul său. În acest caz, este posibil ca materialul mai ușor să fie aruncat mai întâi de la suprafață, posibil să țină seama de dimensiunea relativ mică a materialului din Dimorphos.
Vestea bună este că suntem programați să avem o imagine și mai bună asupra sistemului post-impact în câțiva ani. La sfârșitul anului 2024, ESA intenționează să lanseze o sondă numită Hera care va intra pe orbită în jurul sistemului Didymos/Dimorphos și va furniza date detaliate despre consecințele coliziunii.
The Planetary Science Journal, 2023. DOI: 10.3847/PSJ/ad09ba (Despre DOI).
Natura, 2024. DOI: 10.1038/s41586-023-06998-2
Nature Astronomy, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02200-3
Comentarii recente