Avfall som ble kastet ut fra DART-nedslaget bidro til å gi asteroiden Dimorphos et ekstra dytt

Nedslaget av et romfartøy i asteroiden Dimorphos i fjor endret asteroidens omløpsperiode rundt dens følgeasteroide, Didymos, med 33 minutter, og mye av momentumendringen kom fra utkastet som ble frigjort av nedslaget. Det er et av funnene fra en kvintett av nye artikler som nå har bekreftet hvor mye nedslaget slo den 177 m brede Dimorphos fra sin bane.

Den doble asteroide omdirigeringstesten (DART) var et NASA-romfartøy designet som en test av om det i fremtiden er mulig å avlede en potensielt farlig asteroide bort fra jorden.

DART traff Dimorphos 26. september 2022, og utslettet romfartøyet og gravde ut et krater på overflaten som førte til strømmer av utkastninger som strakte seg bort fra den sårede asteroiden, som ble fanget av romteleskopene Hubble og James Webb.

Den vellykkede innvirkningen resulterte i at NASA og et team ledet av Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i USA, Fysikkens verden Årets gjennombrudd 2022 tildele.

NASA hadde forventet at Dimorphos' bane ville gjennomgå en minimumsendring med omtrent syv minutter etter sammenstøtet. Likevel indikerer observasjoner av den doble asteroidens lyskurve som sporer hvordan de to asteroidene går i bane rundt hverandre, periodisk formørker hverandre, samt radarmålinger, at Dimorphos' omløpsperiode rundt den større 850 m brede Didymos ble bremset med 33 minutter.

"Mange hadde denne antagelsen om at vi tok to biljardballer og krasjet den ene inn i den andre," sier Cristina Thomas ved Northern Arizona University, leder forfatter av en av de nye avisene.

I stedet krasjet DART inn i lite mer enn en løst konsolidert ruinhaug og var i stand til å sparke ut mye materiale ut i rommet.

"Det materialet har sitt eget momentum," fortalte Thomas Fysikkens verden. "Vi omtaler det som "momentum forbedring" fordi det er utover det vi ville forvente fra en uelastisk kollisjon."

DART-oppdraget treffer asteroide med suksess i den første i sitt slag-test

Det var denne momentumforbedringen som utgjorde forskjellen mellom syv og 33 minutter i endringen i omløpsperiode. Dette antyder at mesteparten av momentumendringen som ble tilført Dimorphos ikke kom direkte fra DARTs kinetiske nedslag, men fra utkastet som forårsaket en rekyl på asteroiden.

Funnet får konsekvenser for når det kan være nødvendig å avlede en farlig asteroide bort fra jorden. Det ekstra dyttet fra utkastet betyr at det kan være mulig å avlede en asteroide med kortere tid før nedslaget enn opprinnelig antatt. "[Det] endrer virkelig måten vi tenker på omfanget av asteroideavbøyning," sier Thomas.

Thomas påpeker imidlertid at DARTs innvirkning "bare er ett datapunkt" og at andre asteroider kan ha forskjellige egenskaper. "Men siden vi tror at mange asteroider er steinhauger, gir det oss litt rom når det gjelder å avlede dem," legger Thomas til.

Andre funn

Nok et papir utvider momentumforbedringen. Av Andy Cheng fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory og kolleger, finner den at selve støtet resulterte i en øyeblikkelig reduksjon i Dimorphos' banehastighet på 2.7 mm per sekund – høy nok til å implisere rekyl fra frigjøring av ejekta.

I en tredje avis, ledet av Ariel Graykowski fra SETI-instituttet, og ved å bruke observasjoner fra borgerforskere, førte mengden av lysere Dimorphos i kjølvannet av kollisjonen til at et estimat av massen til utkastet var 0.3–0.5 prosent av Dimorphos' totale masse.

Avbøyning av en jordnær asteroide av DART er Fysikkens verden Årets gjennombrudd 2022

Ejecta-strømmene utviklet seg komplekst, da først tyngdekraften fra de to asteroidene, og deretter strålingstrykket fra solvinden, virket på dem, ifølge til et fjerde papir ledet av Jian-Yang Li fra Planetary Science Institute i Arizona.

Li ledet Hubble Space Telescope-observasjoner av nedslaget, som viste at en kjegle med utkast ble vridd av asteroidenes tyngdekraft, før fotontrykket fra sollys presset utkastet bort i to støvhaler. Et femte papir oppsummerer resultatene for det som var en vellykket test av kinetisk impactor-teknologi for planetarisk forsvar.

Den europeiske romfartsorganisasjonen Hera oppdrag, som ble lansert i oktober 2024, forventes å ankomme Didymos–Dimorphos-systemet i 2026. Hera vil følge opp kjølvannet av nedslaget, avbilde det resulterende krateret og karakterisere de to asteroidene totalt sett.

De fem papirene er publisert i Natur.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• kilde: https://physicsworld.com/a/debris-ejected-from-the-dart-impact-helped-give-asteroid-dimorphos-an-extra-push/