Zderzanie się statku kosmicznego z asteroidą nie jest zwykłym podejściem NASA do planetologii, ale z pewnością była to jednak okazja.
Test podwójnego przekierowania asteroid NASA (Strzałka) Statek kosmiczny zderzył się z małą asteroidą o nazwie Demorphos 26 września, aby przetestować potencjalną technologię ochrony Ziemi, jeśli znajdziemy się na kursie kolizyjnym z dużą skałą kosmiczną. Ale wpływ ten dał również planetologom bliski, choć przelotny, widok najmniejszych asteroida Żaden statek kosmiczny, który do tej pory odwiedziłeś.
„To było ekscytujące widzieć dane napływające” – powiedziała Space.com Carolyn Ernst, planetolog z Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa i naukowiec zajmujący się instrumentami jedynego instrumentu DART. „Wszyscy wypełniali ją pasją i pracowali nad nią”.
Związane z: Kolizja z asteroidą: to ostatnia rzecz, jaką widział statek kosmiczny NASA przed rozbiciem
Na poznanie samej asteroidy jest jeszcze wcześnie; Naukowcy mają pod ręką dane DART tylko przez kilka tygodni i przeprowadzą niezliczone analizy, zanim coś powiedzą z dużą pewnością siebie. „Istnieje wiele notatek punktowych, które możesz zrobić, ale jest wiele subtelnych rzeczy, które musisz złożyć, zanim zajdziesz za daleko” – powiedział Ernst.
Demorphos ma szerokość 525 stóp (160 metrów) i krąży wokół większej asteroidy zwanej Didymus, który ma prawdopodobnie 2,560 stóp (780 metrów) szerokości. Przed wystrzeleniem DART w listopadzie 2021 r. naukowcy poznali kształty obu skał dzięki radarowi planetarnemu, w którym wiązka fal radiowych odbijała się od asteroid.
Gdy statek kosmiczny DART płynął w kierunku ostatecznego celu, naukowcy wiedzieli o parze skał.
Jedyne narzędzie DART, Didymos Reconnaissance and Asteroid Optical Navigation Camera (DRACO), było w stanie to zmienić. Przez większość lotu DART asteroidy pojawiły się jako pojedynczy jasny punkt, ale około 10 minut przed zderzeniem punkt ten zaczął przekształcać się w dwa małe, ale wyjątkowe światy.
Jedna z cech Demorphos podskoczyła, gdy tylko naukowcy zobaczyli ostatnie zdjęcia DART przed uderzeniem: jego skalista powierzchnia pokryta głazami, kurzem i wszystkim pomiędzy. Statki kosmiczne widziały już ten rodzaj powierzchni: japońska misja Hayabusa 2 do Ryugu i misja NASA OSIRIS-REx, aby beno Obaj badali konglomeraty skalne, światy, które naukowcy nazywają asteroidami „stosu gruzu”.
„Ponieważ wygląda tak brudno i ze względu na to, co wiemy o tych innych asteroidach, myślę, że wiele osób wyobraża sobie, że jest to jakiś stos gruzu lub luźna grupa skał” – powiedział Ernst.
Jednak DART nie ujawnił wnętrza Dimorphos, więc wygląd sterty gruzu może nie wytrzymać. „Nie mamy bezpośredniego sposobu pomiaru wnętrza” – powiedział Ernst. „Czy to możliwe, że wnętrze jest zbiorem większych rzeczy z mniejszymi na wierzchu? Czy może mieć swój kształt na powierzchni aż do końca? Nie mamy o tym bezpośredniego pojęcia”.
Drugą cechą charakterystyczną Dimorphos, która uderzyła Ernsta podczas podejścia DART, był ich jajowaty kształt, przynajmniej widziany pod kątem podejścia DART. „To było mniej nienormalne, niż się spodziewałam” – powiedziała. „Ludzie często nazywają asteroidy dużymi ziemniakami, ponieważ mają wiele nieregularnych kształtów. W tym sensie myślę, że były ukształtowane bardziej regularnie, niż się spodziewałem”.
W miarę kontynuowania analizy, dodał Ernst, naukowcy będą szukać wskazówek na temat tego, czy materiał na powierzchni Demorphos wydaje się poruszać, co może sprawić, że asteroida będzie względnie okrągła.
Naukowcy mogą również oczekiwać informacji od Europejskiej Agencji Kosmicznej Misja Heryplanowana premiera w 2024 Na rakiecie SpaceX Falcon 9 Przybywa do Demorphos dwa lata później. Hera zbada asteroidę i jej wpływ w trzech wymiarach i bez przyspieszenia DART.
O Didymusie
Widok DART na największego towarzysza Dimorphosa, Didymosa, był jeszcze bardziej ulotny, ponieważ pod koniec podejścia zsunął się z pola widzenia statku kosmicznego. Ale planetolodzy badają Didymusa na podstawie danych przesłanych do domu przez DART.
„Mamy kilka naprawdę interesujących i interesujących spojrzeń na Didymusa, z którymi na pewno będziemy mogli popracować nad nauką” – powiedział Ernst.
Nawet przelotny widok pokazał, że Didymus i Demorphus są dwoma odrębnymi ciałami, pomimo ich bliskiego sąsiedztwa. „Powierzchnia zdecydowanie wygląda inaczej niż Dimorphos” – powiedział Ernst. „Z pewnością można zobaczyć duże głazy, zwłaszcza na krawędziach. Ale nie wygląda to na ogromny stos głazów, jak robi to Demorphos”.
W szczególności zauważam, że Didymus wydaje się wykazywać większy kontrast w terenie między gładkimi i szorstkimi łatami niż zwykła skalista powierzchnia Demorphos.
Różnice między Didymusem a Demorphos mogą wpłynąć na sposób, w jaki naukowcy próbują wyjaśnić powstawanie planetoid podwójnych. jeden pomysł Sugeruje się, że główne ciało może obracać się tak szybko, że materiał mógłby z niego wylecieć, ostatecznie łącząc się w kształt księżyca; jasnowidzenie Postawił hipotezę, że jeśli asteroida oddaliłaby się zbyt daleko od dużej planety, grawitacja planety mogłaby rozerwać materię, która staje się młodym księżycem.
Naukowcy wierzą około 15% Asteroidy bliskie Ziemi są w rzeczywistości układami podwójnymi, w które rzucane są trzyczęściowe asteroidy poprzeczne.
Znaczenie w chaosie
Dzięki zaprojektowaniu misji DART nagły zgon statku kosmicznego nie oznaczał końca, jaki naukowcy danych mogą wykorzystać do zrozumienia Dimorphos.
Po pierwsze, DART zabrał ze sobą małego towarzysza o nazwie Light Italian Cubesat do fotografowania asteroid (LICIACube), który został opublikowany dwa tygodnie przed wejściem w życie. Wyposażony w dwie kamery, LICIACube ominął miejsce uderzenia około trzech minut po przybyciu DART w nadziei, że wykryje krater lub być może jakieś szczątki.
„Nie wiedzieliśmy, co pokażą, kiedy się do tego zabrali” – powiedział Ernst. Ale zdjęcia LICIACube pokazały szczątki odlatujące z Dimorphos na banerach. „Te zdjęcia były absolutnie niesamowite i niesamowite”.
Te duże ilości szczątków wskazują, że Dimorphos składa się z materiału, który jest stosunkowo słabo spoisty; Rozważ wrzucenie piłki tenisowej do piaskownicy w porównaniu z wyrzuceniem jej z chodnika. Ale efekt bałaganu ma też swoje minusy. Obrazy LICIACube są tak wypełnione szczątkami, że naukowcy nie są w stanie rozszyfrować dużej części naturalnej powierzchni asteroidy na podstawie zdjęć.
Ale LICIACube nie był jedynym świadkiem DART. Ponadto ekspedycja zwerbowana Teleskopy na Ziemi A w kosmosie Zobacz efekty kolizji DART.
Głównym obowiązkiem tych obserwatorów był cel obrony planetarnej misji. Eksperci od obrony planetarnej twierdzą, że jeśli ludzie odkryją asteroidę, która grozi zderzeniem się z Ziemią, skrócenie orbity asteroidy wokół Słońca może zapewnić, że oba obiekty nie będą narażone na to, że znajdą się w tym samym miejscu w tym samym czasie.
W tym celu teleskopy skoncentrowały się na zarejestrowaniu czasu, jaki zajmuje teraz Demorphosowi okrążenie Didymusa. Orbita Demorphos wcześniej trwała 11 godzin 55 minut; Po uderzeniu okres ten był Zmniejszono o 32 minuty. To były największe oczekiwania naukowców przed startem. Ponieważ przelatujące obok Demorphos szczątki przyczyniłyby się do zmiany orbity, duże zagłębienie podkreśla ilość szczątków wytworzonych przez DART.
Ale ciągłe obserwacje mówią również naukowcom wiele o asteroidach jako skałach kosmicznych, a także o tym, co dzieje się, gdy asteroidy zderzają się naturalnie.
System Didymos jest zwykle pojedynczym jasnym punktem dla teleskopów na Ziemi. Ale już dwa dni po zderzeniu para asteroid miała długi, jasny ogon podobny do komety przejechał 6000 mil (10 000 km) w kosmosie.
Podobnie jak obrazy LICIACube, notatki na ogonie wskazują, że DART pozostawił duży bałagan. Ciśnienie promieniowania słonecznego również wepchnęło szczątki do ogona; Te szczątki również odbijają światło słoneczne, stąd jasna smuga.
„To w zasadzie jak mała kometa, tymczasowa kometa” – powiedział Ernst.
Naukowcy byli w stanie obserwować zmianę ogona w ciągu kilku tygodni po efekcie DART. The Kosmiczny teleskop Hubble Było to szczególnie ważne na tym froncie, gdzie asteroida była obserwowana 18 razy od zderzenia i złapała Demorphosa drugim pąkiem ogona, komety Czasami ty też to robisz.
Demorphos nie jest pierwszą asteroidą przebraną za kometę. Na około 1 na 10 000 Skała kosmiczna to „aktywna asteroida” z elementami podobnymi do komety, takimi jak warkocz. Co ciekawe, naukowcy już sądzili, że te mylące obserwacje mogą wystąpić, gdy naturalne uderzenie zrzuci szczątki z powierzchni asteroidy.
Ale jest jeszcze wiele do zrobienia, zanim naukowcy będą gotowi wyciągnąć jakiekolwiek istotne wnioski na temat asteroid ze swoich profili w Didymos i Demorphos. „Myślę, że naprawdę dużo czasu zajmie ludziom zrekonstruowanie wszystkiego wokół tego, co to znaczy” – powiedział Ernst o ogonie.
Wyślij wiadomość e-mail do Megan Bartels na adres [email protected] lub śledź ją na Twitterze @Megan Bartell. Podążaj za nami na Twitterze @Spacedotcom i dalej Facebook.
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
