Viimeisen 500 miljoonan vuoden aikana on ollut ainakin viisi jaksoa massiivinen sukupuutto Maan elämänmuodoista, kun yli kolme neljäsosaa olemassa olevista lajeista hävisi. Viimeinen tällainen laajamittainen elämän sukupuutto tapahtui asteroidin törmäyksen seurauksena noin 65 miljoonaa vuotta sitten liitukaudella. Tuloksena olevat olosuhteet johtivat dinosaurusten poistamiseen kasvoilta Maa.
Near-Earth Objects (NEOs), kuten asteroidit ja komeetat, eli kohteet, jotka kulkevat lähellä maapalloa kiertorata ovat mahdollisesti vaarallisia. Planetaarinen puolustus on kyse NEO:n aiheuttamien vaikutusuhkien havaitsemisesta ja lieventämisestä. Asteroidin kääntäminen pois maasta on yksi tapa tehdä tämä.
Double Asteroid Redirection Test (DART) oli kaikkien aikojen ensimmäinen tehtävä, joka omistettiin asteroidin liikkeen muuttamiseen tila kineettisen vaikutuksen kautta. Se osoitti kineettistä iskulaiteteknologiaa eli törmäystä asteroidiin sen nopeuden ja polun säätämiseksi.
DARTin kohteena oli binaarinen asteroidijärjestelmä, joka koostui suuremmasta Didymos-asteroidista ja pienemmästä Dimorphos-asteroidista, joka kiertoradat isompi asteroidi. Se oli sopiva ehdokas ensimmäiseksi planeettapuolustus kokeilu, vaikka se ei ole matkalla törmäämään Maahan eikä aiheuta todellista uhkaa.
DART-avaruusalus törmäsi asteroidiin Dimorphosin 26. syyskuuta 2022. Se osoitti, että kineettinen iskulaite voi kääntää pois vaarallisen asteroidin törmäyskurssilla Maahan.
19. maaliskuuta 2024 julkaistun tutkimuksen mukaan vaikutus muutti molempia kiertorata ja Dimorphosin muoto. Rata ei ole enää pyöreä, ja kiertorata on 33 minuuttia ja 15 sekuntia lyhyempi. Muoto on muuttunut suhteellisen symmetrisestä "labate sferoidista" "kolmiakseliseksi ellipsoidiksi", kuten pitkänomainen vesimeloni.
Tutkimusryhmä käytti tietokonemalleissaan kolmea tietolähdettä päätelläkseen asteroidin törmäyksen jälkivaikutuksia.
- DART-avaruusaluksen ottamat kuvat: Avaruusaluksen ottamat kuvat, kun se lähestyi asteroidia ja lähetti ne takaisin Maahan NASAn Deep Space Network (DSN). Näistä kuvista saatiin lähikuvia Didymosin ja Dimorphoksen välisestä etäisyydestä ja samalla mitattiin molempien asteroidien mitat juuri ennen törmäystä.
- Tutkahavainnot: DSN:n Goldstone Solar System -tutka pomppii radio aallot pois molemmista asteroideista mitatakseen tarkasti Dimorphosin sijainnin ja nopeuden suhteessa Didymosiin törmäyksen jälkeen.
- Kolmannen tietolähteen tarjosivat ympäri maailmaa olevat maateleskoopit, jotka mittasivat molempien asteroidien "valokäyrää" eli kuinka asteroidien pinnoilta heijastuva auringonvalo muuttui ajan myötä. Vertaamalla valokäyriä ennen ja jälkeen törmäyksen tutkijat voisivat oppia kuinka DART muutti Dimorphosin liikettä.
Kun Dimorphos kiertää, se kulkee ajoittain Didymoksen edestä ja sitten takaa. Näissä niin kutsutuissa "keskinäisissä tapahtumissa" yksi asteroidi voi heittää varjon toiselle tai estää näkymämme Maasta. Kummassakin tapauksessa kaukoputket tallentavat väliaikaisen himmenemisen – valokäyrän laskun.
Tutkimusryhmä käytti tämän tarkan valokäyrän laskusarjan ajoitusta päätelläkseen kiertoradan muodon ja selvittäessään asteroidin muodon. Tiimi havaitsi, että Dimorphosin kiertorata on nyt hieman pitkänomainen tai epäkesko.
Tutkijat laskivat myös kuinka Dimorphosin kiertorata kehittyi. Välittömästi törmäyksen jälkeen DART pienensi keskimääräistä etäisyyttä kahden asteroidin välillä ja lyhensi Dimorphosin kiertoaikaa 32 minuutilla ja 42 sekunnilla 11 tuntiin, 22 minuuttiin ja 37 sekuntiin. Seuraavien viikkojen aikana asteroidin kiertorata lyheni edelleen, kun Dimorphos menetti enemmän kiviainesta tila, asettuu lopulta 11 tuntiin, 22 minuuttiin ja 3 sekuntiin kiertoradalla – 33 minuuttia ja 15 sekuntia vähemmän aikaa kuin ennen törmäystä.
Dimorphoksen keskimääräinen kiertoradan etäisyys Didymosista on nyt noin 3,780 1,152 jalkaa (120 37 metriä) eli noin XNUMX jalkaa (XNUMX metriä) lähempänä kuin ennen törmäystä.
ESAn tuleva Hera-tehtävä (käynnistetään vuonna 2024) matkustaa binaariseen asteroidijärjestelmään suorittaakseen yksityiskohtaisen tutkimuksen ja vahvistaakseen, kuinka DART muokkasi Dimorphosta.
***
Viitteet:
- NASA. Uutiset – NASAn tutkimus: Asteroidin kiertorata, muoto muuttunut DART-iskun jälkeen. Julkaistu 19. maaliskuuta 2024. Saatavilla osoitteessa https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, et ai 2024. Asteroidi Dimorphosin kiertorata ja fyysinen karakterisointi DART-iskun jälkeen. The Planetary Science Journal, osa 5, numero 3. Julkaistu 19. maaliskuuta 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
