Os detritos ejetados do impacto do DART ajudaram a dar um empurrão extra ao asteróide Dimorphos

O impacto de uma espaçonave no asteróide Dimorphos no ano passado alterou o período orbital do asteróide em torno do seu asteróide companheiro, Didymos, em 33 minutos, com grande parte da mudança de momento proveniente do material ejectado libertado pelo impacto. Esta é uma das descobertas de um quinteto de novos artigos que agora verificaram a intensidade com que o impacto derrubou o Dimorphos, com 177 m de largura, da sua órbita.

O teste de redirecionamento de duplo asteroide (DART) foi uma espaçonave da NASA projetada como um teste para saber se é possível no futuro desviar um asteróide potencialmente perigoso para longe da Terra.

O DART atingiu Dimorphos em 26 de setembro de 2022, obliterando a espaçonave e escavando uma cratera na superfície que levou a fluxos de material ejetado se estendendo do asteróide ferido, que foram capturados pelos telescópios espaciais Hubble e James Webb.

O impacto bem-sucedido resultou na NASA e uma equipe liderada pelo Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins, nos EUA, embalando o Mundo da física Revelação do ano de 2022 prêmio.

A NASA esperava que a órbita de Dimorphos sofresse uma mudança mínima cerca de sete minutos após o impacto. No entanto, observações da curva de luz do asteróide duplo que rastreiam como os dois asteróides orbitam um ao outro, eclipsando-se periodicamente, bem como medições de radar, indicam que o período orbital de Dimorphos em torno do maior Didymos, de 850 m de largura, foi retardado em 33 minutos.

“Muita gente supôs que estávamos pegando duas bolas de bilhar e jogando uma na outra”, diz Cristina Thomas da Northern Arizona University, líder autor de um dos novos artigos.

Em vez disso, o DART estava colidindo com pouco mais do que uma pilha de escombros frouxamente consolidada e foi capaz de lançar bastante material para o espaço.

“Esse material tem seu próprio impulso”, disse Thomas Mundo da física. “Nos referimos a isso como 'aumento do momento' porque está acima e além do que esperaríamos de uma colisão inelástica.”

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Foi esse aumento do momento que compensou a diferença entre sete e 33 minutos na mudança do período orbital. Isso sugere que a maior parte da mudança de momento transmitida em Dimorphos não veio diretamente do impacto cinético do DART, mas do material ejetado causando um recuo no asteróide.

A descoberta tem consequências para quando pode ser necessário desviar um asteroide perigoso para longe da Terra. O impulso extra do material ejetado significa que pode ser possível desviar um asteróide com menos tempo antes do impacto do que se pensava originalmente. “[Isso] realmente muda a maneira como pensamos sobre a escala de deflexão de asteroides”, diz Thomas.

Thomas aponta, no entanto, que o impacto do DART “é apenas um ponto de dados” e outros asteroides podem ter propriedades diferentes. “Mas como pensamos que muitos asteróides são pilhas de escombros, isso nos dá um pouco de espaço quando se trata de desviá-los”, acrescenta Thomas.

Outros achados

Outro artigo expande o aprimoramento do impulso. Por Andy Cheng, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins e colegas, descobriu-se que o próprio impacto resultou em uma redução instantânea na velocidade orbital de Dimorphos de 2.7 mm por segundo – alta o suficiente para implicar o recuo da liberação de material ejetado.

Em um terceiro papel, liderado por Ariel Graykowski do Instituto SETI, e utilizando as observações de cientistas cidadãos, a quantidade de brilho de Dimorphos após a colisão levou a uma estimativa da massa do material ejetado sendo 0.3–0.5 por cento do total de Dimorphos massa.

A deflexão de um asteroide próximo à Terra pelo DART é a Mundo da física Revelação do ano de 2022

Os fluxos de material ejetado evoluíram de forma complexa, pois primeiro a gravidade dos dois asteroides e depois a pressão de radiação do vento solar agiram sobre eles, de acordo com para um quarto papel liderado por Jian-Yang Li do Planetary Science Institute no Arizona.

Li liderou as observações do telescópio espacial Hubble do impacto, que mostraram um cone de material ejetado sendo torcido pela gravidade dos asteróides, antes que a pressão dos fótons da luz solar empurrasse o material ejetado em duas caudas de poeira. Um quinto papel resume os resultados do que foi um teste bem-sucedido da tecnologia de impacto cinético para defesa planetária.

Da Agência Espacial Europeia Missão Hera, lançado em outubro de 2024, deve chegar ao sistema Didymos-Dimorphos em 2026. O Hera acompanhará as consequências do impacto, fará imagens da cratera resultante e caracterizará os dois asteróides em geral.

Os cinco artigos são publicados em Natureza.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/debris-ejected-from-the-dart-impact-helped-give-asteroid-dimorphos-an-extra-push/