Удар астероида ДАРТ изазвао поље крхотина од 10.000 километара – Арс Тецхница

НАСА-ина мисија Доубле Астероид Редирецтион Тест (ДАРТ) била је успешна из перспективе планетарне одбране, успешно је променила орбиту астероида. Али мисија је имала научну компоненту, а ми још увек сортирамо крхотине удара да бисмо утврдили шта нам удар говори о астероиду. Ово је тешко због удаљености до астероида и мале количине светлости која се рефлектује од крхотина.

Данас је објављен рад тима који је анализирао слике удара помоћу Хабловог свемирског телескопа. Они су ископали десетине стена које би заједно првобитно чиниле 0,1% масе Диморфоса, ДАРТ мете. И док се сви крећу веома споро од места судара, неки од њих би требало да буду у стању да побегну од гравитације двоструког астероидног система.

рок путеви

Слике које је ДАРТ направио непосредно пре његовог нестанка указују на то да је Диморфос био гомила рушевина, гомила камених громада, малих громада и прашине која се једва држала заједно њиховом међусобном гравитационом привлачењем. Дакле, шта се дешава када релативно крут објекат, попут свемирске летелице ДАРТ, удари астероид великом брзином?

Неко време је одговор био „превише прашине“. Ране слике показују да много материјала излива из астероида, распршујући се кроз свемир и формирајући дугачак „реп“ покретан притиском сунчевог зрачења. Али временом је уклоњено довољно крхотина да је Хабл могао да добије јасну слику свих већих објеката који су били заклоњени прашином – или боље речено, неколико јасних слика.

Изазов са овим је да ће ти велики објекти и даље бити веома мали и веома мало одбијати сунчеву светлост. Као резултат, они се генерално појављују као мале тачке светлости и не разликују се од космичких зрака који ударају у детектор или позадинске звезде које се крећу преко Хабловог видног поља током снимања.

Због тога су Хаблове слике морале да буду дуго изложене да би ухватиле довољно светлости, а истраживачи су комбиновали вишеструке експозиције које је Хабл снимио у различитим тачкама своје орбите око Земље (што је од њих захтевало да преоријентишу слику тако да све приказују еквивалентну област из истог угла). Светлост која се појавила само на једној или неколико слика је одбачена, елиминишући део буке.

Када су експозиције комбиноване, истраживачи су могли да идентификују скоро 40 објеката који су се кретали заједно са системом Дидимус/Диморфус, али су одступали од њега. На појединачним сликама су приказани само најсјајнији.

Мала и споро кретање

На основу количине светлости коју рефлектују, истраживачи процењују да се стене које виде налазе унутар 4-7 метара. Ово се заснива на просечној рефлексији матичних астероида; Било које тамније или светлије стене ће очигледно одбацити ове процене. Истраживачи такође користе процену монолитне густине засноване на нетакнутим астероидима да би открили вероватне масе стена. Заједно, процењује се да су носили око 0,1 одсто масе диморфоса пре удара.

На основу њихове удаљености од места удара, било је могуће проценити њихове брзине. Све веома споро. Чак и најбрже камене громаде крећу се брзином мање од метар у секунди, што значи скоро четири сата да путују један километар од места удара. А спорија брзина је само делић те брзине.

Али због веома слабе гравитације двоструког астероидног система из којег долазе, објекти велике брзине би могли да избегну силу гравитације. У ствари, популација стена може се грубо поделити на пола, при чему бржа половина постиже брзину бекства.

Комбинација масе и брзине омогућила је ауторима да процене укупну кинетичку енергију коју су ове стене однеле од судара. У поређењу са енергијом коју обезбеђује ДАРТ, она је веома мала, око 0,003 одсто енергије коју обезбеђује ДАРТ.

Пошто је Диморфос гомила рушевина, нема разлога да се верује да је ово производ ДАРТ-а који разбија већу стену при удару. Уместо тога, Диморфос је изграђен од стена које су претходно разбијене сударима у далекој прошлости. ДАРТ је само неколико њих ослободио гравитационог повлачења гомиле рушевина. На основу слика Диморфоса пре удара, истраживачи процењују да би стене заједно заузимале око 2% површине астероида. Ово одговара ДАРТ-у који избацује кратер пречника око 50 метара.

Кратер би вероватно био мањи ако би ДАРТ преносио довољно сеизмичке енергије да олабави материјал са других места на астероиду. Али пошто се очекује да ће гомиле рушевина бити веома порозне, мало је вероватно да ће сеизмичка енергија допрети далеко у њих.

У сваком случају, имаћемо јаснију слику ствари када сонда ХЕРА Европске свемирске агенције стигне до астероида ради накнадне студије. Само треба бити стрпљив, јер се ово не очекује још три године.

Астропхисицал Јоурнал Леттерс, 2023. ДОИ: 10.3847/2041-8213/аце1ец (о ДОИ).