A NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) küldetése bolygóvédelmi szempontból sikeres volt, sikeresen megváltoztatva az aszteroida pályáját. De a küldetésnek volt egy tudományos összetevője is, és még mindig válogatjuk a becsapódási törmeléket, hogy meghatározzuk, mit árul el a becsapódás az aszteroidáról. Ez nehéz az aszteroida távolsága és a törmelékről visszaverődő kevés fény miatt.
Ma kiadott egy tanulmányt egy csapat, amely a Hubble Űrteleszkóppal készült becsapódások képeit elemezte. Több tucat sziklát tártak fel, amelyek együtt eredetileg a Dimorphos, a DART célpont tömegének 0,1%-át tették volna ki. És bár mindannyian nagyon lassan haladnak el az ütközés helyéről, néhányuknak képesnek kell lennie arra, hogy elkerülje a kettős aszteroidarendszer gravitációját.
rock módok
A DART által közvetlenül a pusztulása előtt készített képek azt mutatják, hogy a Dimorphos egy halom törmelék, sziklák, kis sziklák és por halmaza, amelyet alig tartott össze a kölcsönös gravitációs vonzásuk. Mi történik tehát, ha egy viszonylag merev tárgy, mint például a DART űrszonda, nagy sebességgel nekiütközik egy aszteroidának?
Egy ideig a válasz „túl sok por” volt. A korai képek azt mutatják, hogy sok anyag ömlik ki az aszteroidákból, szétszóródik az űrben, és hosszú „farkat” alkot, amelyet a nap sugárzási nyomása hajt. Idővel azonban elegendő törmeléket távolítottak el ahhoz, hogy a Hubble tiszta képet tudott szerezni minden nagyobb objektumról, amelyet a por eltakart – vagy inkább több tiszta képet.
Ezzel az a kihívás, hogy ezek a nagy tárgyak továbbra is nagyon kicsik lesznek, és nagyon keveset verik vissza a napfényt. Ennek eredményeként általában apró fénypontokként jelennek meg, és nem különböztethetők meg a detektort érő kozmikus sugaraktól vagy a Hubble látómezőjén áthaladó háttércsillagoktól a képalkotás során.
Ezért a Hubble-képeket hosszú ideig kellett exponálni ahhoz, hogy elegendő fényt rögzítsenek, és a kutatók több olyan expozíciót kombináltak, amelyeket a Hubble a Föld körüli pályája különböző pontjain készített (amihez át kellett orientálniuk a képet, hogy ugyanazt a területet azonos szögből mutassák). A fény, amely csak egy vagy néhány képen jelent meg, el lett dobva, így a zaj egy része megszűnt.
Az expozíciók kombinálása után a kutatók közel 40 objektumot tudtak azonosítani, amelyek a Didymus/Dimorphus rendszerrel együtt mozogtak, de eltértek attól. Az egyes képeken csak a legfényesebbek jelennek meg.
Kicsi és lassan mozgó
Az általuk visszavert fény mennyisége alapján a kutatók úgy becsülik, hogy a látott sziklák 4-7 méteren belül vannak. Ez a szülőaszteroidák átlagos reflexióján alapul; Minden sötétebb vagy világosabb kőzet nyilvánvalóan megcáfolja ezeket a becsléseket. A kutatók ép aszteroidákon alapuló monolitikus sűrűségbecslést is használnak a kőzetek valószínű tömegének meghatározására. Összességében a becslések szerint a Dimorphos tömegének körülbelül 0,1 százalékát hordozták a becsapódás előtt.
A becsapódási helytől való távolságuk alapján meg lehetett becsülni sebességüket. Minden nagyon lassú. Még a leggyorsabb sziklák is kevesebb, mint egy méter/másodperc sebességgel mozognak, ami átszámítva közel négy órát jelent egy kilométerre a becsapódás helyétől. És a lassabb sebesség ennek a sebességnek csak a töredéke.
De a kettős aszteroidarendszer nagyon gyenge gravitációja miatt, ahonnan származtak, a nagy sebességű objektumok képesek lennének elkerülni a gravitációs erőt. Valójában a kőzetpopuláció nagyjából felére osztható, és a gyorsabb fele éri el a menekülési sebességet.
A tömeg és a sebesség kombinációja lehetővé tette a szerzőknek, hogy megbecsüljék a teljes kinetikus energiát, amelyet ezek a kőzetek elvittek az ütközésből. A DART által szolgáltatott energiához képest ez nagyon kicsi, a DART által biztosított energiának körülbelül 0,003 százaléka.
Mivel a Dimorphos egy halom törmelék, nincs okunk azt hinni, hogy ez a DART terméke, amely egy nagyobb sziklatömböt tör össze ütközéskor. Ehelyett a Dimorphos sziklákból épült, amelyeket korábban a távoli múlt ütközései törtek össze. A DART csak néhányat szabadított meg közülük a törmelékhalom gravitációs vonzása alól. A Dimorphosról készült becsapódás előtti felvételek alapján a kutatók úgy becsülik, hogy a sziklák együttesen az aszteroida felszínének körülbelül 2%-át foglalnák el. Ez annak felel meg, hogy a DART egy körülbelül 50 méter átmérőjű krátert fúj ki.
A kráter valószínűleg kisebb lenne, ha a DART elegendő szeizmikus energiát továbbítana ahhoz, hogy az aszteroida más helyeiről származó anyagokat fellazítsa. De mivel a törmelékkupacok várhatóan nagyon porózusak lesznek, a szeizmikus energia nem valószínű, hogy nagyon messzire beléjük jut.
Mindenesetre tisztább képünk lesz a dolgokról, ha az Európai Űrügynökség HERA szondája eléri az aszteroidát egy nyomon követési vizsgálat céljából. Csak türelmesnek kell lenni, mert ez várhatóan még három évig nem fog megtörténni.
Astrophysical Journal Letters, 2023. DOI: 10.3847/2041-8213/ace1ec (a DOI-król).
„Utazási specialista. Tipikus közösségi média tudós. Az állatok barátja mindenhol. Szabadúszó zombinindzsa. Twitter-barát.”
More Stories
Egy példátlan meteorit-felfedezés kihívás elé állítja az asztrofizikai modelleket
A SpaceX egy Falcon 9 rakétát lőtt fel a rekordot döntő 20. küldetésére
Ózonlyuk: Miért „leég le” az antarktiszi vadvilág