Puin dat door de DART-inslag werd uitgestoten, hielp asteroïde Dimorphos een extra duwtje in de rug te geven

De inslag van een ruimtevaartuig in de asteroïde Dimorphos vorig jaar veranderde de baanperiode van de asteroïde rond zijn begeleidende asteroïde, Didymos, met 33 minuten, waarbij een groot deel van de momentumverandering afkomstig was van de ejecta die vrijkwam door de inslag. Dat is een van de bevindingen uit een vijftal nieuwe artikelen die nu hebben geverifieerd in welke mate de inslag de 177 meter brede Dimorphos uit zijn baan heeft geslagen.

De dubbele asteroïde-omleidingstest (DART) was een NASA-ruimtevaartuig dat is ontworpen om te testen of het in de toekomst mogelijk is om een ​​potentieel gevaarlijke asteroïde van de aarde af te buigen.

DART trof Dimorphos op 26 september 2022, vernietigde het ruimtevaartuig en groef een krater op het oppervlak uit die leidde tot stromen ejecta die zich uitstrekten van de gewonde asteroïde, die werden opgevangen door de ruimtetelescopen Hubble en James Webb.

De succesvolle impact leidde ertoe dat NASA en een team onder leiding van het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in de VS de Natuurkunde wereld Doorbraak van het jaar 2022 award.

NASA had verwacht dat de baan van Dimorphos ongeveer zeven minuten na de inslag een minimale verandering zou ondergaan. Maar waarnemingen van de lichtcurve van de dubbele asteroïde die volgt hoe de twee asteroïden om elkaar heen draaien en elkaar periodiek verduisteren, evenals radarmetingen, geven aan dat de omlooptijd van Dimorphos rond de grotere 850 m brede Didymos met 33 minuten werd vertraagd.

"Veel mensen gingen ervan uit dat we twee biljartballen pakten en de ene tegen de andere botsten", zegt Kristina Thomas van de Northern Arizona University, leidend auteur van een van de nieuwe artikelen.

In plaats daarvan botste DART tegen weinig meer dan een losjes geconsolideerde puinhoop en kon veel materiaal de ruimte in schoppen.

"Dat materiaal heeft zijn eigen momentum," vertelde Thomas Natuurkunde wereld. "We noemen dat 'momentumverbetering' omdat het verder gaat dan wat we zouden verwachten van een niet-elastische botsing."

DART-missie raakt asteroïde met succes in eerste-van-zijn-soort test

Het was deze momentumverbetering die het verschil maakte tussen zeven en 33 minuten in de verandering in de omlooptijd. Dit suggereert dat het grootste deel van de momentumverandering op Dimorphos niet rechtstreeks afkomstig was van de kinetische impact van DART, maar van de ejecta die een terugslag op de asteroïde veroorzaakte.

De bevinding heeft gevolgen voor wanneer het nodig kan zijn om een ​​gevaarlijke asteroïde van de aarde af te buigen. De extra druk van de ejecta betekent dat het mogelijk zou kunnen zijn om een ​​asteroïde af te buigen in minder tijd voor de inslag dan aanvankelijk werd gedacht. "[Het] verandert echt de manier waarop we denken over de schaal van de afbuiging van asteroïden", zegt Thomas.

Thomas wijst er echter op dat de impact van DART "slechts één datapunt is" en dat andere asteroïden andere eigenschappen kunnen hebben. "Maar omdat we denken dat veel asteroïden puinhopen zijn, geeft het ons een beetje ruimte om ze af te buigen", voegt Thomas eraan toe.

Andere bevindingen

Nog een krant breidt de momentumverbetering uit. Door Andy Cheng van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory en collega's, vindt het dat de impact zelf resulteerde in een onmiddellijke vermindering van de omloopsnelheid van Dimorphos van 2.7 mm per seconde - hoog genoeg om terugslag van het vrijkomen van ejecta te impliceren.

In een derde krant, geleid door Ariel Graykowski van het SETI Institute, en gebruikmakend van de observaties van burgerwetenschappers, leidde de mate van opheldering van Dimorphos in de nasleep van de botsing tot een schatting van de massa van de ejecta van 0.3-0.5 procent van Dimorphos 'totaal massa.

Afbuiging van een bijna-aarde-asteroïde door DART is de Natuurkunde wereld Doorbraak van het jaar 2022

De ejecta-stromen evolueerden op een complexe manier, omdat eerst de zwaartekracht van de twee asteroïden en vervolgens de stralingsdruk van de zonnewind op hen inwerkte, volgens naar een vierde krant geleid door Jian-Yang Li van het Planetary Science Institute in Arizona.

Li leidde waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop van de inslag, die liet zien dat een kegel van ejecta werd verdraaid door de zwaartekracht van de asteroïden, voordat de fotonendruk van zonlicht de ejecta in twee stofstaarten wegduwde. Een vijfde papier vat de resultaten samen van wat een succesvolle test was van kinetische impactortechnologie voor planetaire verdediging.

De Europese ruimtevaartorganisatie Hera missie, die in oktober 2024 werd gelanceerd, zal naar verwachting in 2026 aankomen bij het Didymos-Dimorphos-systeem. Hera zal de nasleep van de inslag opvolgen, de resulterende krater in beeld brengen en de twee asteroïden in het algemeen karakteriseren.

De vijf papers worden gepubliceerd in NATUUR.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/debris-ejected-from-the-dart-impact-helped-give-asteroid-dimorphos-an-extra-push/