Á síðustu 500 milljón árum hafa verið að minnsta kosti fimm þættir af fjöldaútdauða lífsforma á jörðinni þegar meira en þrír fjórðu af núverandi tegundum var útrýmt. Síðasta stórfellda útdauða lífsins átti sér stað vegna áhrifa smástirna fyrir um 65 milljón árum síðan á krítartímanum. Aðstæðurnar sem urðu til leiddu til þess að risaeðlur voru útrýmdar Jörð.
Near-Earth objects (NEO) eins og smástirni og halastjörnur, þ.e. þau fyrirbæri sem fara nálægt jörðinni sporbraut eru hugsanlega hættuleg. Planetary vörn snýst um að greina og draga úr ógnum um áhrif frá NEOs. Að beygja smástirni frá jörðinni er ein leið til að gera þetta.
Double Asteroid Redirection Test (DART) var fyrsta verkefnið sem var tileinkað því að breyta hreyfingu smástirni í pláss í gegnum hreyfiáhrif. Þetta var sýnikennsla á hreyfihöggbúnaðartækni, þ.e. að hafa áhrif á smástirni til að stilla hraða þess og leið.
Markmið DART var tvístirnakerfið sem samanstendur af stærra smástirni Didymos og minna smástirni, Dimorphos sem brautir stærra smástirni. Það var hentugur frambjóðandi fyrir fyrsta plánetuvörn tilraun, þó hún sé ekki á leið til að rekast á jörðina og stafi engin raunveruleg ógn af.
DART geimfarið varð fyrir árás á smástirni Dimorphos 26. september 2022. Það sýndi að hreyfihöggbúnaður gæti sveigt hættulegt smástirni í burtu á árekstrarleið við jörðina.
Rannsókn sem birt var 19. mars 2024 greinir frá því að áhrifin hafi breytt báðum sporbraut og lögun Dimorphos. Brautin er ekki lengur hringlaga og umferðartíminn er 33 mínútur og 15 sekúndur styttri. Lögunin hefur breyst úr tiltölulega samhverfri „aflaga kúlu“ í „þríás sporbaug“ eins og ílanga vatnsmelóna.
Rannsóknarteymið notaði þrjár gagnaheimildir í tölvulíkönum sínum til að álykta um eftiráhrif áhrifa á smástirnið.
- Myndir teknar af DART geimfari: Myndir teknar af geimfarinu þegar það nálgaðist smástirnið og sendi þær aftur til jarðar í gegnum Deep Space Network NASA (DSN). Þessar myndir gáfu nærmyndir af bilinu milli Didymos og Dimorphos en mældu einnig stærð beggja smástirnanna rétt fyrir höggið.
- Ratsjásathuganir: Goldstone sólkerfisratsjá DSN skoppaði útvarp bylgjur frá báðum smástirnunum til að mæla nákvæmlega stöðu og hraða Dimorphos miðað við Didymos eftir högg.
- Þriðja uppspretta gagna var veitt af sjónaukum á jörðu niðri um allan heim sem mældu „ljósferil“ beggja smástirnanna eða hvernig sólarljósið sem endurkastaðist af yfirborði smástirnanna breyttist með tímanum. Með því að bera saman ljósferla fyrir og eftir högg gátu rannsakendur lært hvernig DART breytti hreyfingu Dimorphos.
Þegar Dimorphos snýst um, fer hann reglulega fyrir og síðan á bak við Didymos. Í þessum svokölluðu „gagnkvæmu atburðum“ getur eitt smástirni varpað skugga á hitt eða hindrað útsýni okkar frá jörðinni. Í báðum tilfellum verður tímabundin deyfð – dýfa í ljósferlinum – skráð með sjónaukum.
Rannsóknarteymið notaði tímasetningu þessarar nákvæmu röð ljósferilsdýfa til að ráða lögun brautarinnar og komst að lögun smástirnsins. Hópurinn fann að braut Dimorphos er nú örlítið ílangur, eða sérvitringur.
Rannsakendur reiknuðu einnig út hvernig umferðartími Dimorphos þróaðist. Strax eftir höggið minnkaði DART meðalfjarlægð milli smástirnanna tveggja, og stytti svigrúm Dimorphos um 32 mínútur og 42 sekúndur í 11 klukkustundir, 22 mínútur og 37 sekúndur. Á næstu vikum hélt umferðartími smástirnsins áfram að styttast þar sem Dimorphos missti meira grýtt efni til pláss, loksins staðnæmdist við 11 klukkustundir, 22 mínútur og 3 sekúndur á braut – 33 mínútum og 15 sekúndum styttri tíma en fyrir höggið.
Dimorphos hefur nú meðalbrautarfjarlægð frá Didymos um 3,780 fet (1,152 metrar) - um 120 fet (37 metrar) nær en fyrir höggið.
Væntanleg Hera leiðangur (sem verður hleypt af stokkunum árið 2024) ESA mun ferðast til tvístirnakerfisins til að framkvæma ítarlega könnun og staðfesta hvernig DART endurmótaði Dimorphos.
***
Tilvísanir:
- NASA. Fréttir – Rannsókn NASA: Sporbraut smástirni, lögun breytt eftir DART högg. Sent 19. mars 2024. Fæst á https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, et al 2024. Orbital and Physical Characterization of Asteroid Dimorphos Following DART Impact. The Planetary Science Journal, 5. bindi, númer 3. Gefið út 19. mars 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
