Una nave espacial que choca con un asteroide no es el enfoque habitual de la NASA para la ciencia planetaria, pero sin duda fue una oportunidad de todos modos.
Prueba de redirección de doble asteroide de la NASA (Flecha) Una nave espacial chocó con un pequeño asteroide llamado Demorphos el 26 de septiembre para probar una tecnología potencial para proteger la Tierra, si nos encontramos en curso de colisión con una gran roca espacial. Pero el impacto también ha dado a los científicos planetarios una visión cercana, aunque fugaz, de los más pequeños. asteroide Ninguna nave espacial que hayas visitado hasta ahora.
“Fue emocionante ver entrar los datos”, dijo a Space.com Carolyn Ernst, científica planetaria del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins y científica de instrumentos para el único instrumento DART. “Todos lo llenaban de pasión y estaban ocupados trabajando en ello”.
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Todavía es pronto para aprender sobre el asteroide en sí; Los científicos solo tienen a mano los datos de DART durante unas pocas semanas, y realizarán innumerables análisis antes de decir algo con gran confianza. “Hay muchas notas puntuales que puede hacer, pero hay muchas cosas sutiles que debe unir antes de ir demasiado lejos en cualquier camino”, dijo Ernst.
Demorphos tiene 525 pies (160 metros) de ancho y orbita un asteroide más grande llamado dídimo, que probablemente tenga 2560 pies (780 metros) de ancho. Antes del lanzamiento de DART en noviembre de 2021, los científicos tuvieron una idea de las formas de ambas rocas gracias al radar planetario, en el que un haz de ondas de radio rebotaba en los asteroides.
Mientras la nave espacial DART navegaba hacia su destino final, eso era todo lo que los científicos sabían sobre el par de rocas.
La única herramienta de DART, la cámara de navegación óptica de asteroides y reconocimiento Didymos (DRACO), pudo cambiar eso. Durante la mayor parte del vuelo de DART, los asteroides aparecieron como un solo punto brillante, pero unos 10 minutos antes de la colisión, ese punto comenzó a transformarse en dos mundos pequeños pero únicos.
Una de las características de Demorphos saltó a la vista tan pronto como los científicos vieron las últimas imágenes de DART antes del impacto: su superficie rocosa está cubierta de cantos rodados, polvo y todo lo demás. Las naves espaciales han visto este tipo de superficie antes: la misión Hayabusa 2 de Japón para Ryugu y la misión OSIRIS-REx de la NASA para beno Ambos se encontraron explorando conglomerados de rocas, mundos que los científicos llaman asteroides de “montón de escombros”.
“Debido a que se ve tan sucio y por lo que sabemos sobre esos otros asteroides, creo que mucha gente imagina que es una especie de montón de escombros o algún tipo de grupo de rocas sueltas”, dijo Ernst.
Sin embargo, DART no ha revelado el interior del Dimorphos, por lo que es posible que la apariencia de la pila de escombros no se sostenga. “No tenemos una forma directa de medir el interior”, dijo Ernst. “¿Podría ser que el interior sea un montón de cosas más grandes con cosas más pequeñas encima? ¿Podría tener su forma en la superficie hasta el final? No tenemos una idea directa de eso”.
La segunda característica de Dimorphos que llamó la atención de Ernst durante el enfoque DART fue su forma de huevo, al menos visto desde el ángulo del enfoque DART. “Fue menos anormal de lo que esperaba”, dijo. “La gente a menudo llama papas grandes a los asteroides porque tienen muchas formas irregulares. Entonces, en ese sentido, creo que tuvieron una forma más regular de lo que esperaba”.
A medida que continúa el análisis, agregó Ernst, los científicos buscarán pistas sobre si el material en la superficie de Demorphos parece estar moviéndose, lo que podría hacer que el asteroide sea relativamente redondo.
Los científicos también pueden esperar información de la Agencia Espacial Europea. La misión de Heracuyo lanzamiento está previsto para 2024 En un cohete SpaceX Falcon 9 Llega a Demorphos dos años después. Hera explorará el asteroide y su impacto en tres dimensiones y sin aceleración DART.
Sobre Dídimo
La vista de DART del compañero más grande de Dimorphos, Didymos, fue aún más fugaz, porque hacia el final de la aproximación se deslizó fuera del campo de visión de la nave espacial. Pero los científicos planetarios están estudiando a Didymus con los datos que DART envió a casa.
“Tenemos algunas miradas realmente interesantes e interesantes sobre Didymus con las que definitivamente podremos hacer algo de ciencia”, dijo Ernst.
Incluso una mirada pasajera mostró a Didymus y Demorphus como dos cuerpos distintos, a pesar de su proximidad. “La superficie definitivamente se ve diferente a la de Dimorphos”, dijo Ernst. “Ciertamente puedes ver algunas rocas grandes, especialmente en los bordes. Pero no parece una enorme pila de rocas, como lo hace Demorphos”.
En particular, observo que Didymus parece mostrar un mayor contraste en el terreno entre parches lisos y ásperos que la superficie rocosa normal de Demorphos.
Las diferencias entre Didymus y Demorphos podrían afectar la forma en que los científicos tratan de explicar la formación de asteroides binarios. Una idea Se sugiere que el cuerpo principal podría girar tan rápidamente que el material saldría volando y eventualmente se fusionaría en la forma de una luna; segunda señal Él plantea la hipótesis de que si un asteroide se aleja demasiado de un planeta grande, la gravedad del planeta podría rasgar el material que se convierte en la luna joven.
Los científicos creen aproximadamente 15% Los asteroides cercanos a la Tierra son en realidad sistemas binarios, donde se lanzan los asteroides transversales de tres piezas.
Significado en el caos
Gracias al diseño de la misión DART, la desaparición repentina de la nave espacial no marcó el final de los datos que los científicos pueden usar para comprender a Dimorphos.
Primero, DART llevó consigo un pequeño compañero llamado Light Italian Cubesat para fotografiar asteroides (LICIACubo) que se publicó dos semanas antes del efecto. Equipado con dos cámaras, LICIACube pasó por alto el lugar del impacto unos tres minutos después de que llegara DART con la esperanza de detectar un cráter o tal vez algunos escombros.
“No sabíamos lo que iban a mostrar cuando se dispusieron a hacer eso”, dijo Ernst. Pero las fotos de LICIACube mostraban los escombros saliendo volando de Dimorphos en las pancartas. “Esas fotos, eran absolutamente asombrosas y asombrosas”.
Estas grandes cantidades de desechos indican que Dimorphos consiste en un material que tiene una cohesión relativamente débil; Considere lanzar una pelota de tenis en una caja de arena en lugar de tirarla desde la acera. Pero también hay una desventaja en el efecto desorden. Las imágenes de LICIACube están tan llenas de escombros que los científicos no pueden descifrar gran parte de la superficie natural del asteroide a partir de las imágenes.
Pero LICIACube no fue el único testigo de DART. Además, la expedición reclutó telescopios en la tierra Y el en el espacio Observe los efectos de una colisión de DART.
El objetivo de defensa planetaria de la misión lideró el deber principal de estos observadores. Los expertos en defensa planetaria dicen que si los humanos descubren un asteroide que amenaza con chocar con la Tierra, acortar la órbita del asteroide alrededor del sol puede garantizar que los dos objetos no corran el riesgo de estar en el mismo lugar al mismo tiempo.
Con este fin, los telescopios se han centrado en el objetivo de registrar el tiempo que ahora tarda Demorphos en orbitar a Didymus. La órbita de Demorphos anteriormente duraba 11 horas y 55 minutos; Tras el impacto, ese período fue Disminución de 32 minutos. Esta fue la mayor expectativa que tenían los científicos antes del lanzamiento. Debido a que el sobrevuelo de escombros de Demorphos habría contribuido al cambio orbital, la gran inmersión resalta la cantidad de escombros creados por DART.
Pero las observaciones constantes también les dicen mucho a los científicos sobre los asteroides como rocas espaciales, así como sobre lo que sucede cuando los asteroides chocan de forma natural.
El sistema Didymos suele ser el único punto brillante para los telescopios en la Tierra. Pero solo dos días después de la colisión, el par de asteroides poseía una cola larga y brillante similar a un cometa. recorrió 6000 millas (10.000 km) en el espacio.
Al igual que las imágenes de LICIACube, las notas finales indican que DART dejó un gran lío. La presión radiativa del sol también empujó los escombros hacia la cola; Estos desechos también reflejan la luz del sol, de ahí la mancha brillante.
“Es básicamente como un pequeño cometa, un cometa temporal”, dijo Ernst.
Los científicos pudieron observar el cambio de cola durante las semanas posteriores al efecto DART. los telescopio espacial Hubble Fue especialmente importante en ese frente, donde el asteroide ha sido observado 18 veces desde la colisión y atrapó a Demorphos con un segundo brote de cola. cometas A veces tú también lo haces.
Demorphos no es el primer asteroide en disfrazarse de cometa. Alrededor 1 en 10,000 Una roca espacial es un “asteroide activo” con características similares a las de un cometa, como una cola. Curiosamente, los científicos ya han pensado que estas escenas confusas pueden ocurrir cuando un impacto natural arroja escombros de la superficie del asteroide.
Pero queda mucho trabajo por hacer antes de que los científicos estén listos para sacar conclusiones importantes sobre los asteroides a partir de sus perfiles en Didymos y Demorphos. “Honestamente, creo que la gente tardará mucho en reconstruir todo lo que eso significa”, dijo Ernst sobre la cola.
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