Gruz wyrzucony z uderzenia DART pomógł asteroidzie Dimorphos w dodatkowym popchnięciu

Uderzenie statku kosmicznego w asteroidę Dimorphos w zeszłym roku zmienił okres orbity asteroidy wokół towarzyszącej jej planetoidy Didymos o 33 minuty, przy czym większość zmiany pędu wynikała z wyrzutu wyzwolonego w wyniku uderzenia. To jedno z odkryć kwintetu nowych prac, w których zweryfikowano siłę, z jaką uderzenie wytrąciło z orbity Dimorphos o szerokości 177 m.

Test przekierowania podwójnej asteroidy (DART) był statkiem kosmicznym NASA zaprojektowanym jako test, czy możliwe jest w przyszłości odchylenie potencjalnie niebezpiecznej asteroidy od Ziemi.

DART uderzył w Dimorphos 26 września 2022 r., niszcząc statek kosmiczny i wykopując krater na powierzchni, który doprowadził do strumieni wyrzutu rozciągających się od zranionej asteroidy, które zostały przechwycone przez teleskopy kosmiczne Hubble'a i Jamesa Webba.

Udane zderzenie zaowocowało tym, że NASA i zespół kierowany przez Johns Hopkins Applied Physics Laboratory w USA zebrali Świat Fizyki Przełom roku 2022 nagroda.

NASA spodziewała się, że orbita Dimorphosa ulegnie minimalnej zmianie przez około siedem minut po zderzeniu. Jednak obserwacje krzywej blasku podwójnej asteroidy, która śledzi, w jaki sposób dwie asteroidy krążą wokół siebie, okresowo zasłaniając się nawzajem, a także pomiary radarowe wskazują, że okres orbitalny Dimorphos wokół większego Didymosa o szerokości 850 m został spowolniony o 33 minuty.

„Wiele osób zakładało, że bierzemy dwie kule bilardowe i uderzamy jedną w drugą”, mówi Krystyna Tomasz z Uniwersytetu Północnej Arizony, kierownik autor jednego z nowych artykułów.

Zamiast tego DART rozbijał się o niewiele więcej niż luźno skonsolidowaną kupę gruzu i był w stanie wyrzucić mnóstwo materiału w kosmos.

„Ten materiał ma swój własny rozmach” – powiedział Thomas Świat Fizyki. „Nazywamy to „wzmocnieniem pędu”, ponieważ wykracza poza to, czego moglibyśmy oczekiwać od zderzenia nieelastycznego”.

Misja DART z powodzeniem uderza w asteroidę w pierwszym w swoim rodzaju teście

To właśnie to zwiększenie pędu stanowiło różnicę między 33 a XNUMX minutami w zmianie okresu orbitalnego. Sugeruje to, że większość zmiany pędu nadanej Dimorphos nie pochodziła bezpośrednio z kinetycznego uderzenia DART, ale z wyrzutu powodującego odrzut asteroidy.

Odkrycie ma konsekwencje, kiedy może być konieczne odchylenie niebezpiecznej asteroidy od Ziemi. Dodatkowe pchnięcie wyrzutu oznacza, że ​​możliwe jest odchylenie asteroidy w krótszym czasie przed uderzeniem, niż pierwotnie sądzono. „[To] naprawdę zmienia sposób, w jaki myślimy o skali odchylenia asteroidy” — mówi Thomas.

Thomas zwraca jednak uwagę, że wpływ DART „to tylko jeden punkt danych”, a inne asteroidy mogą mieć inne właściwości. „Ale ponieważ uważamy, że wiele asteroid to sterty gruzu, daje nam to trochę miejsca, jeśli chodzi o ich odbijanie” – dodaje Thomas.

Inne ustalenia

Kolejny artykuł rozszerza się o wzmocnienie pędu. Andy Cheng z Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa i współpracownicy stwierdzili, że samo uderzenie spowodowało natychmiastowe zmniejszenie prędkości orbitalnej Dimorphosa o 2.7 mm na sekundę – wystarczająco dużo, aby implikować odrzut z uwolnienia wyrzutu.

W trzecim artykule, kierowany przez Ariela Graykowskiego z Instytutu SETI i wykorzystujący obserwacje naukowców-obywateli, wielkość pojaśnienia Dimorphosa w następstwie zderzenia doprowadziła do oszacowania masy wyrzutu wynoszącej 0.3–0.5 procent całkowitej masy Dimorphosa masa.

Odchylenie asteroidy bliskiej Ziemi przez DART to Świat Fizyki Przełom roku 2022

Strumienie wyrzutów ewoluowały w złożony sposób, ponieważ najpierw działała na nie grawitacja z dwóch asteroid, a następnie ciśnienie promieniowania z wiatru słonecznego, zgodnie z do czwartego papieru kierowany przez Jian-Yang Li z Planetary Science Institute w Arizonie.

Li prowadził obserwacje zderzenia za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, które pokazały, że stożek wyrzutu został skręcony przez grawitację asteroid, zanim ciśnienie fotonów światła słonecznego odepchnęło odrzut w dwóch warkoczach pyłu. Piąty papier podsumowuje wyniki udanego testu technologii impaktora kinetycznego dla obrony planetarnej.

Europejska Agencja Kosmiczna Misja Hery, który został wystrzelony w październiku 2024 r., ma dotrzeć do układu Didymos-Dimorphos w 2026 r. Hera będzie śledzić następstwa zderzenia, sfotografować powstały krater i ogólnie scharakteryzować dwie asteroidy.

Pięć artykułów zostało opublikowanych w Natura.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/debris-ejected-from-the-dart-impact-helped-give-asteroid-dimorphos-an-extra-push/