W ciągu ostatnich 500 milionów lat miało miejsce co najmniej pięć epizodów masowe wymieranie form życia na Ziemi, gdy ponad trzy czwarte istniejących gatunków zostało wyeliminowanych. Ostatnie wymieranie życia na tak dużą skalę miało miejsce w wyniku uderzenia asteroidy około 65 milionów lat temu w okresie kredowym. Powstałe warunki doprowadziły do wyeliminowania dinozaurów z oblicza ziemia.
Obiekty bliskie Ziemi (NEO), takie jak asteroidy i komety, tj. obiekty, które przelatują blisko Ziemi orbita są potencjalnie niebezpieczne. Obrona planetarna polega na wykrywaniu i łagodzeniu zagrożeń związanych z oddziaływaniem NEO. Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego jest odchylenie asteroidy od Ziemi.
Test podwójnego przekierowania asteroidy (DART) był pierwszą w historii misją poświęconą zmianie ruchu asteroidy przestrzeń poprzez uderzenie kinetyczne. Była to demonstracja technologii impaktorów kinetycznych, czyli uderzania asteroidy w celu dostosowania jej prędkości i ścieżki.
Celem DART był układ podwójny planetoid składający się z większej planetoidy Didymos i mniejszej asteroidy Dimorphos, która orbity większa asteroida. To był odpowiedni kandydat na pierwszego obrona planetarna eksperyment, chociaż nie jest na drodze do zderzenia z Ziemią i nie stanowi rzeczywistego zagrożenia.
Sonda DART zderzyła się z asteroidą Dimorphos 26 września 2022 r. Wykazała, że impaktor kinetyczny może odbić niebezpieczną asteroidę znajdującą się na kursie kolizyjnym z Ziemią.
Z badania opublikowanego 19 marca 2024 r. wynika, że wpływ zmienił oba zjawiska orbita i kształt Dimorphos. Orbita nie jest już okrągła, a okres obiegu jest o 33 minuty i 15 sekund krótszy. Kształt zmienił się ze stosunkowo symetrycznej „spłaszczonej sferoidy” na „trójosiową elipsoidę” przypominającą podłużny arbuz.
Zespół badawczy wykorzystał trzy źródła danych w swoich modelach komputerowych, aby wydedukować skutki uderzenia w asteroidę.
- Zdjęcia wykonane przez sondę DART: Zdjęcia wykonane przez sondę zbliżającą się do asteroidy i przesłane z powrotem na Ziemię za pośrednictwem Sieć głębokiego kosmosu NASA (DSN). Obrazy te umożliwiły pomiary z bliska szczeliny pomiędzy Didymos i Dimorphos, a także pomiary wymiarów obu asteroid tuż przed uderzeniem.
- Obserwacje radarowe: Radar Układu Słonecznego Goldstone firmy DSN odbił się radio wysyła fale z obu asteroid, aby dokładnie zmierzyć położenie i prędkość Dimorphos względem Didymosa po uderzeniu.
- Trzeciego źródła danych dostarczyły teleskopy naziemne rozsiane po całym świecie, które mierzyły „krzywą blasku” obu asteroid, czyli zmianę zmian światła słonecznego odbijającego się od powierzchni asteroid w czasie. Porównując krzywe blasku przed i po uderzeniu, badacze mogli dowiedzieć się, w jaki sposób DART zmienił ruch Dimorphosa.
Podczas orbitowania Dimorphos okresowo przechodzi przed, a następnie za Didymosem. W przypadku tak zwanych „wzajemnych zdarzeń” jedna asteroida może rzucać cień na drugą lub przesłaniać nam widok z Ziemi. W obu przypadkach tymczasowe przyciemnienie – spadek krzywej blasku – zostanie zarejestrowane przez teleskopy.
Zespół badawczy wykorzystał czas tej precyzyjnej serii spadków krzywej blasku, aby wydedukować kształt orbity i ustalić kształt asteroidy. Zespół odkrył, że orbita Dimorphos jest teraz nieco wydłużona lub ekscentryczna.
Naukowcy obliczyli także, jak ewoluował okres orbitalny Dimorphos. Natychmiast po zderzeniu DART zmniejszył średnią odległość między dwiema planetoidami, skracając okres orbitalny Dimorphos o 32 minuty i 42 sekundy, do 11 godzin, 22 minut i 37 sekund. W ciągu następnych tygodni okres orbitowania asteroidy nadal się skracał, w miarę jak Dimorphos tracił coraz więcej materiału skalistego przestrzeńostatecznie ustalił się na 11 godzin, 22 minut i 3 sekundy na orbitę – 33 minuty i 15 sekund mniej niż przed uderzeniem.
Średnia odległość orbitalna Dimorphos od Didymos wynosi obecnie około 3,780 metrów, czyli około 1,152 metrów bliżej niż przed uderzeniem.
Nadchodząca misja ESA Hera (która ma zostać wystrzelona w 2024 r.) uda się do układu podwójnego asteroid, aby przeprowadzić szczegółowe badanie i potwierdzić, w jaki sposób DART zmienił Dimorphos.
***
Referencje:
- NASA. Wiadomość – Badanie NASA: Orbita asteroidy zmieniła kształt po uderzeniu DART. Opublikowano 19 marca 2024 r. Dostępne pod adresem https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, i wsp 2024. Charakterystyka orbitalna i fizyczna asteroidy Dimorphos po uderzeniu DART. The Planetary Science Journal, tom 5, numer 3. Opublikowano 19 marca 2024 r. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
