Τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια, υπήρξαν τουλάχιστον πέντε επεισόδια του μαζικές εξαφανίσεις των μορφών ζωής στη Γη όταν περισσότερα από τα τρία τέταρτα των υπαρχόντων ειδών εξαφανίστηκαν. Η τελευταία τέτοια μεγάλης κλίμακας εξαφάνιση ζωής συνέβη λόγω πρόσκρουσης αστεροειδών πριν από περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια στην Κρητιδική περίοδο. Οι συνθήκες που προέκυψαν οδήγησαν στην εξάλειψη των δεινοσαύρων από το πρόσωπο του Γη.
Αντικείμενα κοντά στη Γη (NEOs) όπως αστεροειδείς και κομήτες, δηλαδή τα αντικείμενα που περνούν κοντά στη Γη τροχιά είναι δυνητικά επικίνδυνα. Πλανητική άμυνα αφορά τον εντοπισμό και τον μετριασμό των απειλών επιπτώσεων από τα NEO. Η εκτροπή ενός αστεροειδούς μακριά από τη Γη είναι ένας τρόπος για να γίνει αυτό.
Το Double Asteroid Redirection Test (DART) ήταν η πρώτη αποστολή αφιερωμένη στην αλλαγή της κίνησης ενός αστεροειδούς σε χώρος μέσω της κινητικής κρούσης. Ήταν επίδειξη τεχνολογίας κινητικού κρουστικού εκκρεμούς, δηλαδή, πρόσκρουση σε έναν αστεροειδή για να προσαρμόσει την ταχύτητα και τη διαδρομή του.
Στόχος του DART ήταν το δυαδικό σύστημα αστεροειδών που αποτελείται από τον μεγαλύτερο αστεροειδή Δίδυμο και τον μικρότερο αστεροειδή, τον Δήμορφο. τροχιές ο μεγαλύτερος αστεροειδής. Ήταν κατάλληλος υποψήφιος για πρώτη πλανητική άμυνα πείραμα, αν και δεν βρίσκεται σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη και δεν αποτελεί πραγματική απειλή.
Το διαστημόπλοιο DART έπληξε τον αστεροειδή Δίμορφο στις 26 Σεπτεμβρίου 2022. Έδειξε ότι ένα κινητικό κρουστικό εκκρεμές θα μπορούσε να εκτρέψει έναν επικίνδυνο αστεροειδή σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη.
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 19 Μαρτίου 2024 αναφέρει ότι ο αντίκτυπος άλλαξε και τα δύο τροχιά και σχήμα του Δήμορφου. Η τροχιά δεν είναι πλέον κυκλική και η τροχιακή περίοδος είναι 33 λεπτά και 15 δευτερόλεπτα μικρότερη. Το σχήμα έχει αλλάξει από σχετικά συμμετρικό «πλαγιοειδές σφαιροειδές» σε «τριαξονικό ελλειψοειδές» όπως ένα στενόμακρο καρπούζι.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τρεις πηγές δεδομένων στα μοντέλα υπολογιστών της για να συμπεράνει τα επακόλουθα της πρόσκρουσης στον αστεροειδή.
- Εικόνες που καταγράφηκαν από διαστημόπλοιο DART: Εικόνες που τραβήχτηκαν από το διαστημόπλοιο καθώς πλησίαζε τον αστεροειδή και τους έστειλε πίσω στη Γη μέσω Δίκτυο Βαθύ Διαστήματος της NASA (DSN). Αυτές οι εικόνες παρείχαν κοντινές μετρήσεις του χάσματος μεταξύ του Διδύμου και του Δήμορφου, ενώ μέτρησαν επίσης τις διαστάσεις και των δύο αστεροειδών λίγο πριν την πρόσκρουση.
- Παρατηρήσεις ραντάρ: Το ραντάρ του ηλιακού συστήματος Goldstone της DSN αναπήδησε ραδιόφωνο κύματα από τους δύο αστεροειδείς για να μετρηθεί με ακρίβεια η θέση και η ταχύτητα του Δήμορφου σε σχέση με τον Δίδυμο μετά την πρόσκρουση.
- Η τρίτη πηγή δεδομένων παρασχέθηκε από τα επίγεια τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο που μέτρησαν την «καμπύλη φωτός» και των δύο αστεροειδών ή πώς το φως του ήλιου που αντανακλάται στις επιφάνειες των αστεροειδών άλλαξε με την πάροδο του χρόνου. Συγκρίνοντας τις καμπύλες φωτός πριν και μετά την πρόσκρουση, οι ερευνητές μπορούσαν να μάθουν πώς το DART άλλαξε την κίνηση του Dimorphos.
Καθώς ο Δήμορφος περιφέρεται, περνά περιοδικά μπροστά και μετά πίσω από τον Δίδυμο. Σε αυτά τα αποκαλούμενα «αμοιβαία γεγονότα», ένας αστεροειδής μπορεί να ρίξει μια σκιά στον άλλο ή να μπλοκάρει τη θέα μας από τη Γη. Σε κάθε περίπτωση, μια προσωρινή μείωση της φωτεινότητας - μια βύθιση στην καμπύλη φωτός - θα καταγραφεί από τηλεσκόπια.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το χρονισμό αυτής της ακριβούς σειράς βυθίσεων της καμπύλης φωτός για να συμπεράνει το σχήμα της τροχιάς και να καταλάβει το σχήμα του αστεροειδούς. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η τροχιά του Dimorphos είναι τώρα ελαφρώς επιμήκης ή εκκεντρική.
Οι ερευνητές υπολόγισαν επίσης πώς εξελίχθηκε η τροχιακή περίοδος του Dimorphos. Αμέσως μετά την πρόσκρουση, το DART μείωσε τη μέση απόσταση μεταξύ των δύο αστεροειδών, συντομεύοντας την τροχιακή περίοδο του Dimorphos κατά 32 λεπτά και 42 δευτερόλεπτα, σε 11 ώρες, 22 λεπτά και 37 δευτερόλεπτα. Τις επόμενες εβδομάδες, η τροχιακή περίοδος του αστεροειδούς συνέχισε να μειώνεται καθώς ο Δήμορφος έχασε περισσότερο βραχώδες υλικό σε χώρος, τελικά καθιζάνει στις 11 ώρες, 22 λεπτά και 3 δευτερόλεπτα ανά τροχιά – 33 λεπτά και 15 δευτερόλεπτα λιγότερο χρόνο από ό,τι πριν από την πρόσκρουση.
Ο Δήμορφος έχει τώρα μια μέση τροχιακή απόσταση από το Δίδυμο περίπου 3,780 πόδια (1,152 μέτρα) – περίπου 120 πόδια (37 μέτρα) πιο κοντά από ό,τι πριν από την πρόσκρουση.
Η επικείμενη αποστολή Hera (που θα ξεκινήσει το 2024) της ESA θα ταξιδέψει στο δυαδικό σύστημα αστεροειδών για να πραγματοποιήσει μια λεπτομερή έρευνα και να επιβεβαιώσει πώς το DART αναμόρφωσε το Dimorphos.
***
αναφορές:
- NASA. Ειδήσεις – Μελέτη της NASA: Η τροχιά του αστεροειδούς, άλλαξε το σχήμα μετά την πρόσκρουση του DART. Δημοσιεύτηκε στις 19 Μαρτίου 2024. Διαθέσιμο στο https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, et αϊ 2024. Τροχιακός και φυσικός χαρακτηρισμός του αστεροειδούς Dimorphos μετά την πρόσκρουση DART. The Planetary Science Journal, Volume 5, Number 3. Δημοσιεύθηκε στις 19 Μαρτίου 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
