Under de senaste 500 miljoner åren har det varit minst fem episoder av massutrotningar av livsformer på jorden när mer än tre fjärdedelar av de existerande arterna eliminerades. Den sista sådan storskaliga livsutrotningen inträffade på grund av asteroidnedslag för cirka 65 miljoner år sedan under kritaperioden. De resulterande förhållandena ledde till eliminering av dinosaurier från ansiktet på Jord.
Near-Earth-objekt (NEO) såsom asteroider och kometer, dvs de objekt som passerar nära jordens bana är potentiellt farliga. Planetariskt försvar handlar om att upptäcka och mildra hot om påverkan från NEOs. Att avleda en asteroid bort från jorden är ett sätt att göra detta.
Double Asteroid Redirection Test (DART) var det första uppdraget någonsin dedikerat till att ändra en asteroids rörelse i plats genom kinetisk påverkan. Det var en demonstration av kinetic impactor-teknologi, nämligen att påverka en asteroid för att justera dess hastighet och väg.
DART:s mål var det binära asteroidsystemet bestående av den större asteroiden Didymos och den mindre asteroiden, Dimorphos som banor den större asteroiden. Det var lämplig kandidat för första planetariskt försvar experiment, även om det inte är på väg att kollidera med jorden och inte utgör något verkligt hot.
Rymdfarkosten DART träffade asteroiden Dimorphos den 26 september 2022. Den visade att en kinetisk stötfångare kunde avleda bort en farlig asteroid på en kollisionskurs med jorden.
En studie publicerad den 19 mars 2024 rapporterar att effekterna förändrade båda bana och form av Dimorphos. Banan är inte längre cirkulär och omloppstiden är 33 minuter och 15 sekunder kortare. Formen har ändrats från relativt symmetrisk "oblate sfäroid" till en "triaxiell ellipsoid" som en avlång vattenmelon.
Forskargruppen använde tre datakällor i sina datormodeller för att härleda efterverkningar av påverkan på asteroiden.
- Bilder tagna av rymdfarkosten DART: Bilder tagna av rymdfarkosten när den närmade sig asteroiden och skickade dem tillbaka till jorden via NASA:s Deep Space Network (DSN). Dessa bilder gav närbildsmätningar av gapet mellan Didymos och Dimorphos samtidigt som de mätte dimensionerna på båda asteroiderna strax före nedslaget.
- Radarobservationer: DSN:s Goldstone Solar System Radar studsade radio vågar från båda asteroiderna för att exakt mäta Dimorphos position och hastighet i förhållande till Didymos efter nedslaget.
- Den tredje datakällan kom från markteleskopen runt om i världen som mätte båda asteroidernas "ljuskurva" eller hur solljuset som reflekterades från asteroidernas ytor förändrades över tiden. Genom att jämföra ljuskurvorna före och efter nedslaget kunde forskarna lära sig hur DART förändrade Dimorphos rörelse.
När Dimorphos kretsar, passerar den periodvis framför och sedan bakom Didymos. I dessa så kallade "ömsesidiga händelser" kan en asteroid kasta en skugga på den andra eller blockera vår sikt från jorden. I båda fallen registreras en tillfällig nedtoning – en dipp i ljuskurvan – med teleskop.
Forskargruppen använde tidpunkten för denna exakta serie av ljuskurvdippar för att härleda formen på omloppsbanan och räknade ut formen på asteroiden. Teamet fann att Dimorphos bana nu är något långsträckt, eller excentrisk.
Forskarna beräknade också hur Dimorphos omloppsperiod utvecklades. Omedelbart efter nedslaget minskade DART det genomsnittliga avståndet mellan de två asteroiderna, vilket förkortade Dimorphos omloppsperiod med 32 minuter och 42 sekunder, till 11 timmar, 22 minuter och 37 sekunder. Under de följande veckorna fortsatte asteroidens omloppsperiod att förkortas eftersom Dimorphos förlorade mer stenigt material till plats, och slutligen stannade vid 11 timmar, 22 minuter och 3 sekunder per omlopp – 33 minuter och 15 sekunder kortare tid än före nedslaget.
Dimorphos har nu ett genomsnittligt omloppsavstånd från Didymos på cirka 3,780 1,152 fot (120 37 meter) - cirka XNUMX fot (XNUMX meter) närmare än före nedslaget.
ESA:s kommande Hera-uppdrag (som ska lanseras 2024) kommer att resa till det binära asteroidsystemet för att utföra en detaljerad undersökning och bekräfta hur DART omformade Dimorphos.
***
Referenser:
- NASA. Nyheter – NASA-studie: Asteroidens omloppsbana, form förändrad efter DART-påverkan. Upplagd 19 mars 2024. Tillgänglig på https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, et al, 2024. Orbital och fysisk karaktärisering av asteroiddimorfos efter DART-påverkan. The Planetary Science Journal, volym 5, nummer 3. Publicerad 19 mars 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
