Τα συντρίμμια που εκτοξεύτηκαν από την πρόσκρουση DART βοήθησαν να δώσει στον αστεροειδή Dimorphos μια επιπλέον ώθηση

Η πρόσκρουση ενός διαστημικού σκάφους στον αστεροειδή Δήμορφο πέρυσι άλλαξε την τροχιακή περίοδο του αστεροειδούς γύρω από τον συνοδό του αστεροειδή, τον Δίδυμο, κατά 33 λεπτά, με μεγάλο μέρος της αλλαγής της ορμής να προέρχεται από την εκτίναξη που απελευθερώθηκε από την πρόσκρουση. Αυτό είναι ένα από τα ευρήματα από μια κουιντέτα νέων εγγράφων που έχουν τώρα επαληθεύσει το μέγεθος με το οποίο η πρόσκρουση έριξε το πλάτους 177 m Dimorphos από την τροχιά του.

Το τεστ διπλής ανακατεύθυνσης αστεροειδών (DART) ήταν ένα διαστημικό σκάφος της NASA που σχεδιάστηκε ως δοκιμή για το εάν είναι δυνατό στο μέλλον να εκτραπεί ένας δυνητικά επικίνδυνος αστεροειδής μακριά από τη Γη.

Το DART χτύπησε τον Dimorphos στις 26 Σεπτεμβρίου 2022, εξαφανίζοντας το διαστημόπλοιο και ανασκάπτοντας έναν κρατήρα στην επιφάνεια που οδήγησε σε ρεύματα εκτίναξης που εκτείνονται μακριά από τον τραυματισμένο αστεροειδή, τα οποία καταγράφηκαν από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb.

Η επιτυχής πρόσκρουση είχε ως αποτέλεσμα η NASA και μια ομάδα υπό την ηγεσία του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής Τζονς Χόπκινς στις Η.Π.Α. Κόσμος Φυσικής Ανακάλυψη της χρονιάς 2022 βραβείο.

Η NASA περίμενε ότι η τροχιά του Dimorphos θα υποστεί μια ελάχιστη αλλαγή κατά περίπου επτά λεπτά μετά την πρόσκρουση. Ωστόσο, οι παρατηρήσεις της καμπύλης φωτός του διπλού αστεροειδούς που παρακολουθεί πώς οι δύο αστεροειδείς περιφέρονται ο ένας γύρω από τον άλλο, επισκιάζοντας περιοδικά ο ένας τον άλλον, καθώς και μετρήσεις με ραντάρ, δείχνουν ότι η τροχιακή περίοδος του Δήμορφου γύρω από το μεγαλύτερο πλάτος 850 μέτρων Δίδυμο επιβραδύνθηκε κατά 33 λεπτά.

«Πολλοί άνθρωποι είχαν αυτή την υπόθεση ότι παίρναμε δύο μπάλες μπιλιάρδου και πετούσαμε τη μία στην άλλη», λέει. Κριστίνα Τόμας του Πανεπιστημίου της Βόρειας Αριζόνα, επικεφαλής συγγραφέας μιας από τις νέες εργασίες.

Αντίθετα, το DART έπεφτε σε κάτι περισσότερο από έναν χαλαρά ενοποιημένο σωρό ερειπίων και ήταν σε θέση να εκτοξεύσει άφθονο υλικό στο διάστημα.

«Αυτό το υλικό έχει τη δική του ορμή», είπε ο Thomas Κόσμος Φυσικής. «Αναφερόμαστε σε αυτό ως «ενίσχυση ορμής» επειδή είναι πάνω και πέρα ​​από αυτό που θα περιμέναμε από μια ανελαστική σύγκρουση».

Η αποστολή DART χτυπά με επιτυχία αστεροειδή στην πρώτη του είδους δοκιμή

Ήταν αυτή η ενίσχυση της ορμής που έκανε τη διαφορά μεταξύ επτά και 33 λεπτών στην αλλαγή της τροχιακής περιόδου. Αυτό υποδηλώνει ότι το μεγαλύτερο μέρος της αλλαγής της ορμής που μεταδόθηκε στον Dimorphos δεν προήλθε απευθείας από την κινητική πρόσκρουση του DART, αλλά από την εκτίναξη που προκάλεσε ανάκρουση στον αστεροειδή.

Το εύρημα έχει συνέπειες για το πότε μπορεί να είναι απαραίτητο να εκτραπεί ένας επικίνδυνος αστεροειδής μακριά από τη Γη. Η επιπλέον ώθηση από την εκτίναξη σημαίνει ότι θα μπορούσε να είναι δυνατό να εκτραπεί ένας αστεροειδής με λιγότερο χρόνο πριν από την πρόσκρουση από ό,τι είχε αρχικά θεωρηθεί. «[Αλλάζει] πραγματικά τον τρόπο που σκεφτόμαστε την κλίμακα της εκτροπής του αστεροειδούς», λέει ο Thomas.

Ο Thomas επισημαίνει, ωστόσο, ότι η πρόσκρουση του DART «είναι μόνο ένα σημείο δεδομένων» και ότι άλλοι αστεροειδείς θα μπορούσαν να έχουν διαφορετικές ιδιότητες. «Όμως, καθώς πιστεύουμε ότι πολλοί αστεροειδείς είναι σωροί ερειπίων, μας δίνει λίγο χώρο όταν πρόκειται να τους εκτρέψουμε», προσθέτει ο Thomas.

Άλλα ευρήματα

Ένα άλλο χαρτί επεκτείνεται στην ενίσχυση της ορμής. Από τον Andy Cheng του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins και τους συναδέλφους του, διαπιστώνει ότι η ίδια η πρόσκρουση είχε ως αποτέλεσμα μια στιγμιαία μείωση της τροχιακής ταχύτητας του Dimorphos κατά 2.7 mm ανά δευτερόλεπτο – αρκετά υψηλή ώστε να συνεπάγεται ανάκρουση από την απελευθέρωση εκτινάξεων.

Σε τρίτο χαρτί, με επικεφαλής τον Ariel Graykowski του Ινστιτούτου SETI, και χρησιμοποιώντας τις παρατηρήσεις των πολιτών επιστημόνων, το μέγεθος της λάμψης του Dimorphos μετά τη σύγκρουση οδήγησε σε εκτίμηση ότι η μάζα του εκτινάγματος είναι 0.3–0.5 τοις εκατό του συνόλου του Dimorphos μάζα.

Η εκτροπή ενός αστεροειδούς κοντά στη Γη από το DART είναι η Κόσμος Φυσικής Ανακάλυψη της χρονιάς 2022

Τα ρεύματα εκτόξευσης εξελίχθηκαν πολύπλοκα, καθώς πρώτα η βαρύτητα από τους δύο αστεροειδείς, και στη συνέχεια η πίεση ακτινοβολίας από τον ηλιακό άνεμο, επηρέασαν πάνω τους, σύμφωνα με σε ένα τέταρτο χαρτί με επικεφαλής τον Jian-Yang Li του Planetary Science Institute στην Αριζόνα.

Ο Λι οδήγησε τις παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της πρόσκρουσης, οι οποίες έδειξαν έναν κώνο εκτίναξης να συστρέφεται από τη βαρύτητα των αστεροειδών, προτού η πίεση φωτονίων του ηλιακού φωτός απωθήσει την εκτίναξη σε δύο ουρές σκόνης. Ένα πέμπτο χαρτί συνοψίζει τα αποτελέσματα για μια επιτυχημένη δοκιμή τεχνολογίας κινητικού κρουστικού εκκρεμούς για πλανητική άμυνα.

του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος Αποστολή της Ήρας, που εκτοξεύτηκε τον Οκτώβριο του 2024, αναμένεται να φτάσει στο σύστημα Διδύμος-Δήμορφος το 2026. Η Ήρα θα παρακολουθήσει τις συνέπειες της πρόσκρουσης, θα απεικονίσει τον κρατήρα που θα προκύψει και θα χαρακτηρίσει συνολικά τους δύο αστεροειδείς.

Οι πέντε εργασίες δημοσιεύονται στο Φύση.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/debris-ejected-from-the-dart-impact-helped-give-asteroid-dimorphos-an-extra-push/