Spremenjena oblika Dimorphosa po trku z DART-om

Kako se obvarovati pred trkom asteroida? Tako, da udariš prvi!

Nasina sonda DART je 26. septembra 2022 dosegla asteroidni dvojec Dydimos in Dimorphos. Inženirji so njeno pot načrtovali do pike natančno: sonda je ignorirala večjega od obeh in z vso hitrostjo treščila v Dimorphos. 

Dogodek so tako z Zemlje kot iz vesolja spremljali številni teleskopi, in imeli so kaj za videti. Trk je z asteroida iztrelil večjo količino snovi. Osvetljeni material je, osvetljen s Sončevo svetlobo, močno zasvetil. Že nekaj ur po trku so iz asteroida vodile vidne sledi osvetljenega materiala, naslednji dan pa se je material razpotegnil v dolg rep, ki ga je bilo mogoče videti tudi z malimi teleskopi.

Eksperiment ni bil zgolj vaja v streljanju oddaljenih majhnih tarč. Šlo je za pomemben korak v obrambi našega planeta. Ko bomo v prihodnosti našli nevaren asteroid na poti proti Zemlji—in slej ko prej se bo pojavil—želimo biti pripravljeni. Mu lahko preusmerimo orbito? Ali bi ga bilo boljše razstreliti z arzenalom jedrskega orožja? V resnici ne vemo, kaj bi bilo najbolje in najboljši način, kako pridobiti več podatkov, je ustreliti v asteroid in gledati, kaj se bo z njim zgodilo.

Ne da bi nas Dimorphos kakorkoli ogrožal—asteroid je imel zgolj smolo, da je relativno majhen in del dvojnega asteroida. Cilj misije je bil izmeriti spremembo orbite asteroida okoli masivnejšega Dydimosa po trku. Obenem je bil del misije tudi italijanska sonda LICIACube, ki je mimo asteroida letela zgolj nekaj minut po trku ter si posledice ogledala iz prve vrste.

Rezultat je bil nepričakovan. Znanstveniki so pričakovali, da bo trk na asteroidu ustvaril krater. A kot poroča nedavno objavljena raziskava, je trk v resnici preoblikoval obliko asteroida, obenem pa več procentov mase asteroida izvrgel v vesolje. Trk je bil tudi bolj učinkovit od predvidevanj, saj se je obhodni čas Dimorphosa okoli Dydimosa skrajšal za kar 33 minut; raziskovalci so pred trkom upali, da se bo obhodni čas spremenil vsaj za 7 minut.

Dimorphos je gruščnat asteroid. Gre torej za kepo le ohlapno povezanega manjšega kamenja. Večina asteroidov z velikostjo med 100 metrov in nekaj deset kilometrov naj bi bilo takšnih. Čeprav je gruščnata narava površja teh asteroidov dobro znana že dalj časa, pa ne vemo kaj dosti o njihovi notranjosti. Edino izkušnjo s streljanjem asteroidov pred DART-om so ponudili japonski raziskovalci, ki so leta 2019 v asteroid Ryugu izstrelili (sicer veliko manjši) izstrelek. V tem primeru je nastal manjši krater, zato so raziskovalci enak rezultat pričakovali tudi pri Dimorphosu.

O situaciji v prvih minutah po trku nas je obveščala sonda LICIACube. Sabina Rudican, raziskovalka na Univerzi v Bernu in prva avtorica nove raziskave je povedala, da je Dimorphos na teh prvih slikah izgledal kot kepa med seboj nepovezanega peska. 

Te slike so bile osnova za simulacijo, s katero so Rudican in kolegi želeli razumeti, kaj se je med trkom dogajalo z asteroidom. V simulaciji so sledili delcem izvržene snovi s površja v vesolje, pri čemer so upoštevali fiziko udarnih valov pri trku, pomagali pa so si tudi z eksperimenti v laboratoriju. 

Trk je bil izjemno učinkovit. Ko je 580-kilogramski DART s hitrostjo 6 kilometrov na sekundo trčil v Dimorphos, je s površja izvrglo 100 milijonov kilogramov materiala. Okoli 80 milijonov kilogramov ga je padlo nazaj na asteroid, preostalih 20 milijonov pa je odletelo stran. Sonce je material razpihalo v že omenjen rep. Simulacija je pokazala, da je tudi notranjost asteroida bolj ali manj grušč, v nasprotju z nekaterimi ugibanji, da bi se v notranjosti takšnih asteroidov lahko nahajale večje gostejše gmote.

Rezultati so dobra novica za obrambo Zemlje. Večina asteroidov naj bi bilo gruščnatih, zato bi jim bilo z obstreljevanjem relativno lahko spremeniti smer in jih tako usmeriti stran od Zemlje.

Z raziskovanjem Dimorphosa še nismo zaključili. Oktobra bo v vesolje izstreljena Hera, sonda misije Evropske vesoljske agencije. Hera bo potovala do asteroidnega dvojca in, opremljena s kamerami, senzorji in dvema majhnima satelitoma do potankosti preštudirala posledice trka. Takrat bo tudi jasno, kako dobro so simulacije zadele resnično stanje nesrečnega Dimorphosa.