Η σύγκρουση ενός διαστημικού σκάφους με έναν αστεροειδή δεν είναι η συνήθης προσέγγιση της NASA στην πλανητική επιστήμη, αλλά ήταν σίγουρα μια ευκαιρία.
Δοκιμή διπλής ανακατεύθυνσης αστεροειδών της NASA (Βέλος) Ένα διαστημόπλοιο συγκρούστηκε με έναν μικρό αστεροειδή που ονομάζεται Demorphos στις 26 Σεπτεμβρίου για να δοκιμάσει μια πιθανή τεχνολογία για την προστασία της Γης, εάν βρεθούμε σε πορεία σύγκρουσης με έναν μεγάλο διαστημικό βράχο. Αλλά η πρόσκρουση έδωσε επίσης στους πλανητικούς επιστήμονες μια στενή, αν και φευγαλέα, άποψη για το μικρότερο αστεροειδής Κανένα διαστημόπλοιο που έχετε επισκεφτεί μέχρι στιγμής.
«Ήταν συναρπαστικό να βλέπω τα δεδομένα να έρχονται», είπε στο Space.com η Carolyn Ernst, πλανητολόγος στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins και επιστήμονας οργάνων για το μοναδικό όργανο DART. «Όλοι το γέμιζαν με πάθος και ήταν απασχολημένοι να το δουλέψουν».
Σχετίζεται με: Σύγκρουση αστεροειδών: Αυτό είναι το τελευταίο πράγμα που είδε το διαστημόπλοιο DART της NASA πριν συντριβεί
Είναι ακόμη νωρίς για να μάθουμε για τον ίδιο τον αστεροειδή. Οι επιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους τα δεδομένα DART μόνο για μερικές εβδομάδες και θα κάνουν αμέτρητες αναλύσεις πριν πουν οτιδήποτε με μεγάλη σιγουριά. «Υπάρχουν πολλές σημειώσεις που μπορείτε να κάνετε, αλλά υπάρχουν πολλά λεπτά πράγματα που πρέπει να συνδυάσετε πριν πάτε πολύ μακριά σε οποιοδήποτε δρόμο», είπε ο Ερνστ.
Το Demorphos έχει πλάτος 525 πόδια (160 μέτρα) και βρίσκεται σε τροχιά γύρω από έναν μεγαλύτερο αστεροειδή που ονομάζεται Δίδυμο, που είναι πιθανώς 2.560 πόδια (780 μέτρα) πλάτος. Πριν από την εκτόξευση του DART τον Νοέμβριο του 2021, οι επιστήμονες είχαν μια αίσθηση για τα σχήματα και των δύο βράχων χάρη στο πλανητικό ραντάρ, στο οποίο μια δέσμη ραδιοκυμάτων αναπηδούσε από τους αστεροειδείς.
Καθώς το διαστημόπλοιο DART έπλεε προς τον τελικό του προορισμό, αυτό ήταν το μόνο που γνώριζαν οι επιστήμονες για το ζευγάρι των βράχων.
Το μόνο εργαλείο του DART, η Αναγνωριστική και Αστεροειδής Οπτική Κάμερα Πλοήγησης Διδύμου (DRACO), μπόρεσε να το αλλάξει αυτό. Κατά τη διάρκεια του μεγαλύτερου μέρους της πτήσης DART, οι αστεροειδείς εμφανίστηκαν ως ένα μόνο φωτεινό σημείο, αλλά περίπου 10 λεπτά πριν από τη σύγκρουση, αυτό το σημείο άρχισε να μεταμορφώνεται σε δύο μικρούς αλλά μοναδικούς κόσμους.
Ένα από τα χαρακτηριστικά του Demorphos ξεπήδησε μόλις οι επιστήμονες είδαν τις τελευταίες εικόνες DART πριν από την πρόσκρουση: Η βραχώδης επιφάνειά του καλύπτεται από ογκόλιθους, σκόνη και ό,τι ενδιάμεσα. Τα διαστημικά σκάφη έχουν δει αυτόν τον τύπο επιφάνειας στο παρελθόν: την αποστολή Hayabusa 2 της Ιαπωνίας Ryugu και την αποστολή OSIRIS-REx της NASA προς beno Και οι δύο βρέθηκαν να εξερευνούν ομίλους βράχων, κόσμους που οι επιστήμονες αποκαλούν αστεροειδείς «σωρό ερειπίων».
“Επειδή φαίνεται τόσο βρώμικο και λόγω των όσων γνωρίζουμε για αυτούς τους άλλους αστεροειδείς, νομίζω ότι πολλοί άνθρωποι φαντάζονται ότι είναι κάποιο είδος σωρού ερειπίων ή κάποιο είδος χαλαρής ομάδας βράχων”, είπε ο Ernst.
Ωστόσο, το DART δεν έχει αποκαλύψει το εσωτερικό του Dimorphos, επομένως η εμφάνιση του σωρού των ερειπίων μπορεί να μην αντέξει. «Δεν έχουμε άμεσο τρόπο να μετρήσουμε το εσωτερικό», είπε ο Ερνστ. “Θα μπορούσε το εσωτερικό να είναι ένα σωρό μεγαλύτερα πράγματα με μικρότερα πράγματα από πάνω του; Θα μπορούσε να έχει το σχήμα του στην επιφάνεια μέχρι το τέλος; Δεν έχουμε άμεση ιδέα για αυτό.”
Το δεύτερο χαρακτηριστικό του Dimorphos που χτύπησε τον Ernst κατά τη διάρκεια της προσέγγισης DART ήταν το σχήμα τους σαν αυγό, τουλάχιστον όπως φαίνεται από τη γωνία της προσέγγισης DART. «Ήταν λιγότερο αφύσικο από όσο περίμενα», είπε. “Οι άνθρωποι αποκαλούν συχνά τους αστεροειδείς μεγάλες πατάτες, επειδή έχουν πολλά ακανόνιστα σχήματα. Επομένως, από αυτή την άποψη, νομίζω ότι διαμορφώθηκαν πιο τακτικά από ό,τι περίμενα.”
Καθώς η ανάλυση συνεχίζεται, πρόσθεσε ο Ernst, οι επιστήμονες θα αναζητήσουν ενδείξεις σχετικά με το εάν το υλικό στην επιφάνεια του Demorphos φαίνεται να κινείται, κάτι που θα μπορούσε να κάνει τον αστεροειδή σχετικά στρογγυλό.
Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να περιμένουν με ανυπομονησία μια εικόνα από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος Η αποστολή της Ήραςπρογραμματισμένη να κυκλοφορήσει το 2024 Σε έναν πύραυλο SpaceX Falcon 9 Φτάνει στη Δήμορφο δύο χρόνια αργότερα. Η Hera θα εξερευνήσει τον αστεροειδή και την πρόσκρουσή του σε τρεις διαστάσεις και χωρίς επιτάχυνση DART.
Περί Διδύμου
Η άποψη του DART για τον μεγαλύτερο σύντροφο του Dimorphos, τον Didymos, ήταν ακόμα πιο φευγαλέα, γιατί προς το τέλος της προσέγγισης γλίστρησε έξω από το οπτικό πεδίο του διαστημικού σκάφους. Αλλά οι πλανητολόγοι μελετούν το Δίδυμο με τα δεδομένα που έστειλε το DART στο σπίτι.
«Έχουμε μερικές πραγματικά ενδιαφέρουσες και ενδιαφέρουσες ματιές στο Didymus με τις οποίες σίγουρα θα είμαστε σε θέση να κάνουμε κάποια επιστήμη», είπε ο Ernst.
Ακόμη και μια περαστική όψη έδειχνε τον Δίδυμο και τον Δήμορφο να είναι δύο διαφορετικά σώματα, παρά τη στενή τους γειτνίαση. «Η επιφάνεια φαίνεται σίγουρα διαφορετική από το Dimorphos», είπε ο Ernst. “Μπορείτε σίγουρα να δείτε μερικούς μεγάλους ογκόλιθους, ειδικά στις άκρες. Αλλά δεν μοιάζει με τεράστιο σωρό από ογκόλιθους, όπως κάνει ο Demorphos.”
Συγκεκριμένα, σημειώνω ότι ο Δίδυμος φαίνεται να παρουσιάζει μεγαλύτερη αντίθεση στο έδαφος μεταξύ λείων και τραχιών τμημάτων από ό,τι η κανονική βραχώδης επιφάνεια του Δήμορφου.
Οι διαφορές μεταξύ του Διδύμου και του Δήμορφου θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες προσπαθούν να εξηγήσουν τον σχηματισμό δυαδικών αστεροειδών. μια ιδέα Προτείνεται ότι το κύριο σώμα θα μπορούσε να περιστρέφεται τόσο γρήγορα ώστε υλικό να πετάξει έξω από αυτό, τελικά να συγχωνευθεί σε σχήμα φεγγαριού. δεύτερη ματιά Υποθέτει ότι εάν ένας αστεροειδής απομακρυνθεί πολύ από έναν μεγάλο πλανήτη, η βαρύτητα του πλανήτη θα μπορούσε να σχίσει το υλικό που γίνεται το νεαρό φεγγάρι.
Οι επιστήμονες πιστεύουν περίπου 15% Από τους αστεροειδείς κοντά στη Γη είναι στην πραγματικότητα δυαδικά συστήματα, όπου εκτοξεύονται οι εγκάρσιοι αστεροειδείς τριών τεμαχίων.
Το νόημα στο χάος
Χάρη στον σχεδιασμό της αποστολής DART, η ξαφνική κατάρρευση του διαστημικού σκάφους δεν σήμανε το τέλος των δεδομένων που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι επιστήμονες για να κατανοήσουν το Dimorphos.
Πρώτον, το DART έφερε μαζί του έναν μικρό σύντροφο που ονομάζεται Light Italian Cubesat για να φωτογραφίσει αστεροειδείς (LICIACube) που δημοσιεύτηκε δύο εβδομάδες πριν από το αποτέλεσμα. Εξοπλισμένο με δύο κάμερες, το LICACube παρέκαμψε το σημείο πρόσκρουσης περίπου τρία λεπτά μετά την άφιξη του DART με την ελπίδα να εντοπίσει έναν κρατήρα ή ίσως κάποια συντρίμμια.
«Δεν ξέραμε τι θα έδειχναν όταν ξεκίνησαν να το κάνουν αυτό», είπε ο Ερνστ. Αλλά οι φωτογραφίες του LICIACube έδειχναν τα συντρίμμια να πετάνε από το Dimorphos στα πανό. «Αυτές οι φωτογραφίες, ήταν απολύτως εκπληκτικές και καταπληκτικές».
Αυτές οι μεγάλες ποσότητες συντριμμιών δείχνουν ότι το Dimorphos αποτελείται από ένα υλικό που είναι σχετικά ασθενώς συνεκτικό. Σκεφτείτε να ρίξετε μια μπάλα του τένις σε ένα sandbox σε σύγκριση με το να την πετάξετε από το πεζοδρόμιο. Αλλά υπάρχει και ένα μειονέκτημα για την ακαταστασία. Οι εικόνες του LICIACube είναι τόσο γεμάτες με συντρίμμια που οι επιστήμονες δεν μπορούν να αποκρυπτογραφήσουν μεγάλο μέρος της φυσικής επιφάνειας του αστεροειδούς από τις εικόνες.
Αλλά το LICIACube δεν ήταν ο μόνος μάρτυρας του DART. Επιπλέον, η αποστολή προσέλαβε Τηλεσκόπια στη Γη Και το στον χώρο Παρακολουθήστε τα αποτελέσματα μιας σύγκρουσης DART.
Ο πλανητικός αμυντικός στόχος της αποστολής οδήγησε στο πρωταρχικό καθήκον αυτών των παρατηρητών. Οι ειδικοί στον τομέα της πλανητικής άμυνας λένε ότι εάν οι άνθρωποι ανακαλύψουν έναν αστεροειδή που απειλεί να συγκρουστεί με τη Γη, η συντόμευση της τροχιάς του αστεροειδούς γύρω από τον ήλιο μπορεί να διασφαλίσει ότι τα δύο αντικείμενα δεν διατρέχουν τον κίνδυνο να βρίσκονται στο ίδιο μέρος την ίδια στιγμή.
Για το σκοπό αυτό, τα τηλεσκόπια έχουν επικεντρωθεί στον στόχο της καταγραφής του χρόνου που χρειάζεται τώρα ο Δήμορφος για να τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Δίδυμο. Η τροχιά του Demorphos διήρκεσε προηγουμένως 11 ώρες και 55 λεπτά. Μετά τον αντίκτυπο, εκείνη η περίοδος ήταν Μειώθηκε κατά 32 λεπτά. Αυτές ήταν οι υψηλότερες προσδοκίες που είχαν οι επιστήμονες πριν από την εκτόξευση. Επειδή το πέταγμα των συντριμμιών του Demorphos θα είχε συμβάλει στην τροχιακή αλλαγή, η μεγάλη βουτιά υπογραμμίζει την ποσότητα των συντριμμιών που δημιουργήθηκε από το DART.
Αλλά οι συνεχείς παρατηρήσεις λένε επίσης στους επιστήμονες πολλά για τους αστεροειδείς ως διαστημικούς βράχους, καθώς και για το τι συμβαίνει όταν οι αστεροειδείς συγκρούονται φυσικά.
Το σύστημα του Διδύμου είναι συνήθως το μοναδικό φωτεινό σημείο για τα τηλεσκόπια στη Γη. Αλλά μόλις δύο ημέρες μετά τη σύγκρουση, το ζευγάρι των αστεροειδών είχε μια μακριά, φωτεινή ουρά παρόμοια με έναν κομήτη διήρκεσε 6000 μίλια (10.000 χλμ.) στο διάστημα.
Όπως και οι εικόνες του LICIACube, οι νότες της ουράς δείχνουν ότι το DART άφησε μεγάλο χάος. Η πίεση ακτινοβολίας από τον ήλιο έσπρωξε επίσης τα συντρίμμια στην ουρά. Αυτά τα συντρίμμια αντανακλούν επίσης το ηλιακό φως, εξ ου και η φωτεινή μουντζούρα.
«Βασικά είναι σαν ένας μικρός κομήτης, ένας προσωρινός κομήτης», είπε ο Ερνστ.
Οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρακολουθήσουν την αλλαγή της ουράς κατά τη διάρκεια των εβδομάδων μετά το φαινόμενο DART. ο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble Ήταν ιδιαίτερα σημαντικό σε αυτό το μέτωπο, όπου ο αστεροειδής έχει παρατηρηθεί 18 φορές από την πρόσκρουση και πιάνει τον Δήμορφο να φυτρώνει μια δεύτερη ουρά, κομήτες Μερικές φορές το κάνεις και εσύ.
Ο Demorphos δεν είναι ο πρώτος αστεροειδής που ντύθηκε κομήτης. Περίπου 1 στις 10.000 Ένας διαστημικός βράχος είναι ένας «ενεργός αστεροειδής» με χαρακτηριστικά που μοιάζουν με κομήτη, όπως η ουρά. Είναι ενδιαφέρον ότι οι επιστήμονες έχουν ήδη σκεφτεί ότι αυτές οι συγκεχυμένες θεάσεις μπορεί να συμβούν όταν μια φυσική πρόσκρουση πετάει συντρίμμια από την επιφάνεια του αστεροειδούς.
Αλλά υπάρχει πολύ περισσότερη δουλειά που πρέπει να γίνει πριν οι επιστήμονες είναι έτοιμοι να βγάλουν σημαντικά συμπεράσματα για τους αστεροειδείς από τα προφίλ τους στο Δίδυμο και τη Δήμορφο. «Νομίζω ότι ειλικρινά θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να μπορέσουν οι άνθρωποι να ανασυνθέσουν τα πάντα γύρω από αυτό που σημαίνει αυτό», είπε ο Ernst για την ουρά.
Στείλτε email στη Meghan Bartels στο mbartels@space.com ή ακολουθήστε την στο Twitter @Μέγκαν Μπάρτελ. Ακολουθησε μας στο Twitter @Spacedotcom και επάνω Facebook.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”