Misja DART zmieniła orbitę asteroidy Didymos względem Słońca?

Nowe badania pokazują, że gdy sonda DART celowo uderzyła we wrześniu 2022 r. w księżyc asteroidy Dimorphos, zmieniła nie tylko jego ruch wokół większej asteroidy Didymos, lecz także orbitę całego układu wokół Słońca. Oba ciała są grawitacyjnie związane i krążą wokół wspólnego środka masy jako układ podwójny, dlatego zmiany jednego obiektu wpływają na drugi.

Jak opisano w najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science Advances, obserwacje wykazały, że 770-dniowy okres orbitalny układu wokół Słońca skrócił się o ułamek sekundy po zderzeniu sondy z Dimorphosem. To pierwszy przypadek, gdy obiekt stworzony przez człowieka w mierzalny sposób zmienił trajektorię ciała niebieskiego wokół Słońca.

– To niewielka zmiana, ale z czasem może prowadzić do dużego odchylenia – podkreślił Thomas Statler z NASA.

Według niego precyzyjne pomiary potwierdzają skuteczność tzw. uderzeń kinetycznych jako metody obrony Ziemi przed asteroidami.

Duży efekt niewielkiego zderzenia

Uderzenie sondy wyrzuciło w kosmos ogromną chmurę odłamków i zmieniło kształt Dimorphosa o średnicy ok. 170 m. Materiał wyrzucony z asteroidy nadał jej dodatkowy impuls – zjawisko znane jako współczynnik wzmocnienia pędu. W przypadku DART wyniósł on około 2, co oznacza, że wyrzucone odłamki podwoiły efekt samego uderzenia.

Wcześniej ustalono, że 12-godzinny okres obiegu Dimorphosa wokół Didymosa skrócił się o 33 minuty. Nowe badanie pokazuje, że z układu wyrzucono tak dużo materii, iż zmienił się także jego ruch wokół Słońca – o około 0,15 sekundy.

– Zmiana prędkości orbitalnej wyniosła ok. 11,7 mikrona na sekundę. W długiej skali czasu tak mała różnica może zdecydować, czy potencjalnie niebezpieczna asteroida uderzy w Ziemię, czy ją ominie – wyjaśnił główny autor pracy Rahil Makadia z University of Illinois Urbana-Champaign.

Choć Didymos nigdy nie stanowił zagrożenia dla naszej planety, eksperyment pokazuje, jak w przyszłości można zmienić tor lotu niebezpiecznego obiektu – pod warunkiem jego wczesnego wykrycia. W tym celu NASA przygotowuje teleskop kosmiczny NEO Surveyor, który ma wyszukiwać trudne do wykrycia, ciemne asteroidy i komety bliskie Ziemi.

Jak wykryto zmianę orbity?

Aby potwierdzić wpływ misji na cały układ, naukowcy musieli bardzo dokładnie zmierzyć orbitę Didymosa wokół Słońca. Oprócz obserwacji radarowych wykorzystali zjawisko zakryć gwiazd – momentów, gdy asteroida na ułamek sekundy przesłania światło gwiazdy. Metoda ta pozwala niezwykle precyzyjnie określić położenie i prędkość obiektu.

Zespół skorzystał z pomocy astronomów-amatorów z całego świata, którzy zarejestrowali 22 takie zdarzenia między październikiem 2022 r. a marcem 2025 r. Analiza ruchu asteroid pozwoliła także oszacować ich gęstość. Wyniki sugerują, że Dimorphos jest luźną „stertą gruzu”, powstałą z materiału wyrzuconego wcześniej z szybko rotującego Didymosa.

Misja DART, zaprojektowana i zbudowana przez Johns Hopkins Applied Physics Laboratory dla NASA, była pierwszym w historii eksperymentem polegającym na celowym przesunięciu toru lotu ciała niebieskiego – i ważnym krokiem w rozwoju technologii obrony planetarnej.

Źródło: NASA

Czytaj też: Ciecierzyca na Księżycu? Naukowcy sprawdzają, co będą jeść astronauci!

Grafika tytułowa: NASA Hubble Space Telescope / Unsplash