V zadnjih 500 milijonih let je bilo vsaj pet epizod množična izumrtja življenjskih oblik na Zemlji, ko je bilo uničenih več kot tri četrtine obstoječih vrst. Zadnje tako obsežno izumrtje življenja se je zgodilo zaradi trka asteroida pred približno 65 milijoni let v obdobju krede. Nastale razmere so pripeljale do izločitve dinozavrov z obraza Zemlja.
Objekti blizu Zemlje (NEO), kot so asteroidi in kometi, tj. objekti, ki prehajajo blizu Zemlje. orbita so potencialno nevarni. Planetarna obramba gre za odkrivanje in blaženje groženj udarcev NEO. Eden od načinov za to je odklon asteroida stran od Zemlje.
Double Asteroid Redirection Test (DART) je bila prva misija v zgodovini, namenjena spreminjanju gibanja asteroida v prostor s kinetičnim udarcem. Šlo je za predstavitev tehnologije kinetične udarne glave, tj. udarca v asteroid za prilagoditev njegove hitrosti in poti.
DART-ov cilj je bil binarni asteroidni sistem, ki ga sestavljata večji asteroid Didymos in manjši asteroid Dimorphos, ki orbite večji asteroid. Bil je primeren kandidat za prvega planetarna obramba eksperiment, čeprav ni na poti, da bi trčil v Zemljo in ne predstavlja nobene dejanske grožnje.
Vesoljsko plovilo DART je 26. septembra 2022 trčilo v asteroid Dimorphos. Pokazalo je, da bi lahko kinetična udarna glava odvrnila nevaren asteroid pri trčenju z Zemljo.
Študija, objavljena 19. marca 2024, poroča, da je vpliv spremenil oboje orbita in oblika Dimorphos. Orbita ni več krožna, obhodna doba pa je krajša za 33 minut in 15 sekund. Oblika se je spremenila iz razmeroma simetričnega "sploščenega sferoida" v "triosni elipsoid", kot je podolgovata lubenica.
Raziskovalna skupina je uporabila tri vire podatkov v svojih računalniških modelih, da bi ugotovila posledice trka na asteroid.
- Slike, ki jih je posnelo vesoljsko plovilo DART: Slike, ki jih je posnelo vesoljsko plovilo, ko se je približevalo asteroidu in jih poslalo nazaj na Zemljo prek NASA Deep Space Network (DSN). Te slike so zagotovile bližnje meritve vrzeli med Didymosom in Dimorphosom, hkrati pa so merile dimenzije obeh asteroidov tik pred trkom.
- Radarska opazovanja: radar sončnega sistema Goldstone DSN se je odbil radio mahne z obeh asteroidov, da natančno izmeri položaj in hitrost Dimorfosa glede na Didimos po trku.
- Tretji vir podatkov so zagotovili zemeljski teleskopi po vsem svetu, ki so merili "svetlobno krivuljo" obeh asteroidov ali kako se je sončna svetloba, ki se odbija od površin asteroidov, spreminjala skozi čas. S primerjavo svetlobnih krivulj pred in po trku so lahko raziskovalci izvedeli, kako je DART spremenil gibanje Dimorphosa.
Ko Dimorphos kroži, gre občasno pred in nato za Didymosom. V teh tako imenovanih "vzajemnih dogodkih" lahko en asteroid meče senco na drugega ali blokira naš pogled z Zemlje. V obeh primerih bodo začasno zatemnitev – padec svetlobne krivulje – zabeležili teleskopi.
Raziskovalna skupina je uporabila časovno razporeditev te natančne serije padcev svetlobne krivulje, da bi ugotovila obliko orbite in ugotovila obliko asteroida. Ekipa je ugotovila, da je Dimorphosova orbita zdaj rahlo podaljšana ali ekscentrična.
Raziskovalci so tudi izračunali, kako se je razvilo orbitalno obdobje Dimorphosa. Takoj po trku je DART zmanjšal povprečno razdaljo med asteroidoma in skrajšal orbitalno dobo Dimorfosa za 32 minut in 42 sekund, na 11 ur, 22 minut in 37 sekund. V naslednjih tednih se je orbitalna doba asteroida še naprej krajšala, saj je Dimorphos izgubil več kamnitega materiala prostor, ki se je končno ustalila pri 11 urah, 22 minutah in 3 sekundah na orbito – 33 minut in 15 sekund krajši čas kot pred trkom.
Dimorphos ima zdaj povprečno orbitalno razdaljo od Didymosa približno 3,780 čevljev (1,152 metrov) – približno 120 čevljev (37 metrov) bližje kot pred trkom.
Prihodnja misija Hera (izstreljena bo leta 2024) ESA bo potovala v binarni asteroidni sistem, da bi izvedla podrobno raziskavo in potrdila, kako je DART preoblikoval Dimorphos.
***
Reference:
- NASA. Novice – Nasina študija: Asteroidova orbita, oblika spremenjena po udarcu DART. Objavljeno 19. marca 2024. Na voljo na https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, sod 2024. Orbitalna in fizikalna karakterizacija asteroida Dimorphos po udaru DART. The Planetary Science Journal, zvezek 5, številka 3. Objavljeno 19. marca 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
