Yeni VLT verileri, DART’a karşı asteroit çarpışmasının etkileri hakkında daha fazla bilgi veriyor – Ars Technica

Geçen Eylül ayında, Çift Asteroid Yeniden Yönlendirme Testi veya DART, bir uzay aracını Dimorphos adlı küçük bir ikili asteroide çarptırdı ve yörüngesini daha büyük bir yoldaşın etrafında başarıyla değiştirdi. İki yeni makale sayesinde şimdi bu çarpışmanın sonuçları hakkında daha fazla şey öğreniyoruz. Toplanan veri Avrupa Güney Gözlemevi tarafından Çok büyük bir teleskop. ilk, Yayınlanan Astronomy & Astrophysics dergisi, asteroidin oluşumu hakkında daha fazla bilgi edinmek için çarpışmanın enkazını inceledi. ikinci, Yayınlanan Astrophysical Journal Letters, çarpmanın asteroidin yüzeyini nasıl değiştirdiğini bildirdi.

Daha önce de belirtildiği gibi, Dimorphos’un çapı 200 metreden azdır ve Dünya’dan çözülemez. Bunun yerine, ikili asteroit buradan tek bir nesne gibi görünüyor ve ışığın çoğu çok daha büyük olan Didymos’tan yansıyor. Ancak görebildiğimiz şey, Didymus’un sisteminin aralıklı olarak kararmasıdır. Çoğu zaman, iki asteroit, Dünya her ikisinden de yansıyan ışığı alacak şekilde düzenlenir. Ancak Dimorphos’un yörüngesi, Dünya’nın bakış açısından onu ara sıra Didymus’un arkasına alıyor, bu da iki nesneden yalnızca birinden yansıyan ışığı aldığımız anlamına geliyor ve bu da karartmaya neden oluyor. Karanlığın zaman dilimlerini ölçerek, Dimorphos’un yörüngeye dönmesinin ne kadar sürdüğünü ve böylece iki asteroidin ne kadar uzakta olduğunu görebiliriz.

DART’tan önce Dimorphos’un yörüngesi 11 saat 55 dakika sürdü; Darbeden sonra 11 saat 23 dakika sürer. Matematikten nefret edenler için bu süre 32 dakika (yaklaşık yüzde 4) daha kısadır. NASA, yörüngenin artık Didymos’a “onlarca metre” daha yakın olduğunu tahmin ediyor. Bu yörünge kayması, radar görüntüleme ile doğrulandı. Bu ayın başlarında Nature dergisi, DART çarpışmasının nasıl bu kadar büyük bir etkiye sahip olduğunu açıklamak için etkiyi ve sonuçlarını toplu olarak yeniden oluşturan beş makale yayınladı. Bu sonuçlar, DART gibi çarpıştırıcıların gezegeni küçük asteroitlerden korumanın etkili bir yolu olabileceğini gösterdi.

Çarpışmaya en yakın kameralar (Luke ve Leia adlı), DART ile uzaya gönderilen ve çarpışmadan birkaç hafta önce ayrılan bir küp olan LICIACube’deydi. LICIACube’ün gemide iki kamerası vardı. Geçen Ekim ayında, LICIACube görevini yöneten İtalyan Uzay Ajansı, çarpışmanın uzaktan bir görüntüsü, kısa bir süre sonra yakın çekimler ve çarpışmadan sonra uzaya malzeme sıçratan ani parlaklığı gösteren animasyonlu görüntüler de dahil olmak üzere birkaç erken görüntü yayınladı.

Atlas projesi ve Las Cumbres Gözlemevi teleskoplarından biri, Didymus/Dimorphos sisteminin Dünya’nın perspektifinden arka plandaki yıldızları sessizce geçerken (ışığın çoğu çok daha büyük olan Didymos’tan yansıyan) görüntülerini yakaladı. Çarpma anında, nesne dramatik bir şekilde parladı ve enkaz yavaş yavaş asteroitin bir tarafına doğru hareket etti.

Enkaz incelemek neden önemlidir? Asteroitler, güneş sistemimizin yaratıldığı zamandan kalma kalıntılardır, bu nedenle astronomlara evrenin bizim köşemizin erken tarihi hakkında bir şeyler söyleyebilirler. Ancak Dünya’ya yakın asteroitlerin yüzeyleri, güneş sisteminde hareket ederken küçük göktaşları ve güneş rüzgarı tarafından çarpılır. Bu, erozyona veya “uzay ayrışmasına” neden olur, bu nedenle bir asteroidin yüzeyine bakmak bize onun nasıl oluştuğunu söylemez. DART etkisinin, Dimorphos’un değişen kabuğunun altındaki bozulmamış materyali fırlatması ve gökbilimcilere asteroitin geçmişine daha iyi bir bakış sağlaması bekleniyordu.

Hubble Uzay Teleskobu görüntülerinde, enkaz malzemesi, sistemin çekirdeğinden uzanan ışınlar olarak göründü ve bundan sonraki sekiz saat boyunca boyut ve sayı olarak arttı. Başka bir Hubble görüntüsü, asteroitlerden yerçekiminden kurtulacak kadar uzağa itilmiş ve o zamandan beri güneş ışığı tarafından (hala güneşin etrafında hareket eden) asteroitlerden uzağa itilmiş olan enkazın devam eden evrimini gösteriyordu. Bu, bu enkazın oluşturduğu “kuyrukta” çarpıcı bir yarık olduğunu gösterdi. Webb teleskobu da çarpışmayı görüntüledi ve asteroitten fışkıran belirgin malzeme tüylerini gösterdi.

Artık VLT verileriyle donanmış bilim insanları da işin içinde. Astronomy and Astrophysics makalesinin yazarları, enkaz bulutunun zaman içinde nasıl geliştiğini takip ettiler. Çok Birimli Spektral Kaşif (MUSE), gece gökyüzünde yapay yıldızlar yaratmak için lazer destekli uyarlanabilir optik sistemle donatılmış bir teleskop. Bu, daha keskin görüntüler için atmosferik türbülansın düzeltilmesine yardımcı olur.

Ekip, çarpışmadan önce enkaz bulutunun asteroitten daha mavi olduğunu ve bunun çok ince parçacıklardan oluştuğunu gösterdiğini buldu. Ancak çarpışmadan sonra kümeler, spiraller ve uzun bir kuyruk oluştu. Spiraller ve kuyruk muhtemelen daha büyük parçacıklardan yapılmıştır, çünkü artık ilk enkaz bulutundan çok daha kırmızıdırlar. Uzak bir ihtimal olsa da ekip, MUSE’nin özellikle buzdan gelen oksijen veya suyun kimyasal imzalarını tespit etmelerine yardımcı olacağını umuyordu. Ama boş geldiler.

“Asteroitlerin büyük miktarlarda buz içermesi beklenmiyor, bu nedenle herhangi bir su izine rastlamak gerçek bir sürpriz olur.” ortak yazar Cyrielle Opitom dedi Edinburgh Üniversitesi’nden. Hiçbir yakıt izi bulamama konusuna gelince, “İtiş sisteminden tanklarda bırakılacak gaz miktarı çok büyük olmayacağından, bunların geniş kapsamlı olduğunu biliyorduk. Ayrıca, bir kısmı çok uzaklara gitmiş olabilir. İzlemeye başladığımız anda MUSE ile algılansın.”

Astrophysical Journal Letters makalesinin yazarları, dağınık güneş ışığının polarizasyon seviyesini ölçmek için tasarlanmış bir spektrofotometre (FORS2) aleti kullanarak, yani ışık dalgaları tercih edilen bir yönde salındığında DART etkisinin asteroidin yüzeyini nasıl değiştirdiğini incelemeye odaklandılar. rastgele daha.

“Güneş sistemimizdeki nesneleri gözlemlediğimizde, yüzeylerinden saçılan güneş ışığına veya kısmen polarize olan atmosferlerine bakıyoruz.” ortak yazar Stefano Bagnolo dedi, Birleşik Krallık’taki Armagh Gözlemevi ve Planetaryum’da astronom. Asteroidin bize ve güneşe göre yönelimi ile kutuplaşmanın nasıl değiştiğini izlemek, yüzey yapısını ve bileşimini ortaya koyuyor.“

bagnolo et al. genel parlaklık artarken, polarizasyon seviyelerinin darbeden sonra aniden düştüğünü buldu. Yazarlar, bunun, çarpmanın asteroitin içinden daha saf bir malzemenin salınmasına neden olduğunun kanıtı olabileceğini öne sürüyorlar çünkü bu malzeme güneş rüzgarına ve radyasyona maruz kalmayacaktı. Alternatif olarak, çarpma, büyük yüzey parçacıklarını parçalamış ve daha küçük parçacıkları enkaz bulutuna püskürtmüş olabilir, çünkü daha küçük parçacıklar ışığı daha verimli bir şekilde yansıtır, ancak ışığı o kadar polarize etmez.

DOI: Astronomi ve Astrofizik, 2023. 10.1051 / 0004-6361 / 202345960 (DOI’ler hakkında).

DOI: Astrophysical Journal Letters, 2023. 10.3847/2041-8213/acb261 (DOI’ler hakkında).