Cine ar fi crezut că un impact cu un asteroid ar putea conduce la atât de multe rezultate științifice cheie? Pentru a recapitula, în cadrul misiunii NASA - DART (Double Asteroid Redirection Test), pe 26 Septembrie 2022, nava spațială s-a izbit controlat de asteroidul Dimorphos. Aceasta este de un diametru de 170 metrii, și a fost impactat la 24 000 kilometri pe oră. Dimorphos este luna asteroidului mai mare, Didymos, iar testul spectaculos a fost efectuat pentru a vedea în ce măsură este posibil să se schimbe orbita lunii.
De asemenea, a fost necesar să se vadă dacă în cazul în care un asteroid se îndreaptă spre Pământ, care sunt posibilitățile de a o devia într-un mod similar.
Impactul navei spațiale a avut un efect destul de dramatic, schimbând perioada orbitală a lui Dimorphos cu o jumătate de oră. Deși un termen comun, este o schimbare foarte semnificativă, mai ales în termeni cosmologici, mai ales că nici nu se așteptau la așa ceva.
Dar asta nu este tot. Un nou studiu recent arată că nu doar orbita lunii s-a schimbat, a ambelor obiecte, și nu numai cel propriu, ci și orbita comună al lor în jurul soarelui. Aceasta nu este semnificativă, de aproximativ 11,7 (±1,3) microni/secundă. Această schimbare a fost măsurată folosind metode foarte precise, cum ar fi semnalele radar și eclipsele reflectate de asteroid.
De ce s-a întâmplat acest lucru? Pentru că cele două roci spațiale sunt în contact gravitațional una cu cealaltă. Dimorphos nu orbitează Didymos, ci centrul de masă comun al lor. Când DART a lovit Dimorphos, a schimbat perioada orbitală al lui, și deoarece Dimorphos este atrasă de Didymos, întregul sistem a primit un impuls. Efectul nu a fost mare, dar suficient pentru a fi detectat, și în cazuri de pericol extrem pentru pământ, chiar și această schimbare ar putea fi suficientă pentru a o evita. Evident, dacă ar fi cazul..
Cel care aruncă prima piatră
Dar știrile despre DART nu se opresc aici. Recent, a fost dezvăluit că Didymos aruncă cu pietre în Dimorphos. DART a făcut poze despre obiecte, și după ce au fost analizate, s-a descoperit că Dimorphos este acoperită de dungi ciudate care radiază dintr-un singur punct de pe suprafața sa.
Acest lucru este foarte asemănător cu ceea ce te-ai aștepta de la impacturi, modele similare de suprafață sunt comune și pe Lună, cum ar fi cele din craterul Tycho. Acestea provin din materialul ejectat în timpul impactului, o parte din ele căzând pe suprafață. Acest lucru ridică întrebarea dacă acest lucru s-a întâmplat pe Dimorphos.
Astronomii care au efectuat cercetarea cred că materialul ar fi putut proveni de la Didymos, asteroidul mai mare. Ideea este că presiunea soarelui poate face un asteroid să se rotească diferit în diferite zone din orbită, iar forța centrifugă din apropierea ecuatorului poate fi suficient de puternic pentru ca gravitația să nu poată reține anumite obiecte nefericite (este foarte slabă implicit considerând masa mică a acestora), astfel încât sunt ejectate în spațiu.
Ce se întâmplă cu ele după ejecție este greu de ghicit, matematica și efectele care o pot afecta sunt extrem de complexe, dar pare destul de logic ca unele pur și simplu să se lovească de Dimorphos, pe partea opusă lui Didymos. Considerând rotația, gravitația și poziția lor, pare a fi destul de probabil ca mai multe roci să se lovească de ea în aceeași poziție, creând dungile cu contrast mare.
Deoarece toate impacturile au loc aproximativ în același punct, pe suprafață se formează un model ciudat cu linii radiale.
Aceste informații nu sunt toate, mai multe fiind disponibile în curând. Misiunea Hera a ESA este și ea în drum spre asteroidul binar, unde va ajunge în Noiembrie 2026, pentru a începe o cartografiere amănunțită a acestora. Imaginile liniilor au fost luate înainte de impact, și este puțin probabil să fi supraviețuit coliziunii, care a împrăștiat foarte mult material în toate părțile posibile. Dacă acesta este cazul, probabil că Hera nu va vedea dungile, dar dacă evenimentul este des, ar putea apărea multe noi, confirmțnd teoria. O parte semnificativă a asteroizilor din apropierea Pământului au sateliți, astfel încât sistemele multiple prezintă un interes deosebit atunci când se analizează corpurile cerești potențial periculoase.
Anatomia unei coliziuni
Pentru a încheia știrile despre DART, ar trebui să ne referim și la un studiu în care cercetătorii au investigat norul creat de impactul DART. Cantitatea materialului explodat de pe suprafață era mult mai multă decât s-a așteptat, iar modelarea acestui lucru este esențială pentru a înțelege exact ce a cauzat impactul, cât de mult material a zburat și care este structura lui Dimorphos.
Experții au modelat inițial norul ca pe un con, dar pozele capturate au indicat altceva. Mini-satelitul LICIACube, care călătorea cu DART, s-a desprins de nava spațială înainte de impact pentru a face fotografii și a le trimite înapoi pe Pământ. Cei doi asteroizi au fost supraexpuși în mod deliberat, astfel încât să poată fi diferenția materialul ejectata și mai bine. În imaginea alăturată, Didymos este punctul mai luminos din colțul din dreapta jos, iar Dimorphos este punctul din colțul din stânga sus, care este destul de întunecat de materialul ejectat.
După cum se poate observa, norul de material nu este conic, ci are o structură fibroasă. În noul studiu, au fost numărate 14 astfel de filamente și au fost descrise 105 caracteristici individuale. Mai mult, deoarece LICIACube s-a deplasat și în raport cu asteroizii, schimbarea perspectivei a permis cercetătorilor să modeleze structura norului în 3D. Au constatat că materialul ejectat se deplasa în cea mai mare parte într-o direcție tangențială (adică aproximativ paralelă cu suprafața lui Dimorphos), cu o viteză de aproximativ 50 metrii pe secundă.
S-a constatat că materialul provenea de la câțiva metrii sub suprafață, iar structura filamentară sugerează o suprafață neomogenă: adică format din roci praf și bolovane într-o omogenitate similar al nisipului.
Din nou, acest lucru este esențial pentru întrebarea fundamentală a misiunii. Impactul în sine pune presiune pe asteroid, schimbându-i impulsul, dar la fel se întâmplă și cu materialul ejectat. Fragmentele de resturi se comportă ca niște rachete, zburând aproximativ în direcția opusă direcției de impact, contribuind și ele la impulsul cauzat de coliziune. Aceasta este o veste bună, deoarece înseamnă că materialul ajuta la deviere în sine, explicând efectul mult mai dramatic decât s-a așteptat. În caz că suntem nevoiți a devia un astfel de corp ceresc din calea pământului, ar putea fi mai ușor decât ne-am fi așteptat dacă obiectul are o consistență similară.
Un studiu anterior a arătat că eficacitatea unor astfel de impacturi este semnificativ redusă dacă impactul are loc de exemplu pe un deal. Astfel, deoarece nu putem cunoaște în avans topografia asteroidului, ar putea fi indicat a trimite mai multe impactoare mici. Deși șansele unui impact major asupra Pământului sunt foarte mici în acest moment, legea probabilității indică că avem destul de mult timp la dispoziție ca să avem șansa să ne întâlnim cu mai multe evenimente de genul, iar rezultatul va fi catastrofic dacă nu facem nimic.
Dar DART a demonstrat că putem să ne apărăm efectiv în unele cazuri, și ne putem baza pe ea.
