小惑星と衝突する宇宙船は、惑星科学に対する NASA の通常のアプローチではありませんが、それにもかかわらず、それは確かにチャンスでした。
NASA の二重小惑星リダイレクト テスト (矢印) 9 月 26 日に探査機が Demorphos と呼ばれる小さな小惑星と衝突し、大きな宇宙の岩石との衝突コースにいることに気付いた場合に、地球を保護する潜在的な技術をテストしました。 しかし、この影響により、惑星科学者は、つかの間ではあるが、最小の惑星を間近で見られるようになりました。 小惑星 これまでに訪れた宇宙船はありません。
ジョンズ・ホプキンズ大学応用物理研究所の惑星科学者であり、唯一の DART 機器の機器科学者である Carolyn Ernst 氏は、Space.com に次のように語っています。 「誰もが情熱を注ぎ込み、忙しく取り組んでいました。」
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小惑星自体について学ぶのはまだ早い時期です。 科学者は数週間しか DART データを手元に持っておらず、自信を持って何かを言う前に数え切れないほどの分析を実行します。 「作成できるスポット ノートはたくさんありますが、道に迷う前にまとめなければならない微妙なことがたくさんあります」と Ernst 氏は言います。
Demorphos は幅 525 フィート (160 メートル) で、より大きな小惑星を周回しています。 ディディモ、おそらく 2,560 フィート (780 メートル) 幅です。 2021 年 11 月に DART が打ち上げられる前に、科学者は惑星レーダーのおかげで両方の岩石の形状を感じ取っていました。
DART 宇宙船が最終目的地に向かって航行していたとき、科学者が 2 つの岩について知っていたのはそれだけでした。
DART の唯一のツール、Didymos Reconnaissance and Asteroid Optical Navigation Camera (DRACO) は、それを変えることができました。 DART 飛行のほとんどの間、小惑星は 1 つの明るい点として現れましたが、衝突の約 10 分前に、その点が 2 つの小さいながらもユニークな世界に変化し始めました。
Demorphos の特徴の 1 つは、科学者が衝突前の最後の DART 画像を見るやいなや、飛び出したものです。その岩の表面は岩、ほこり、およびその間のすべてで覆われています。 宇宙船は以前にこのタイプの表面を見たことがあります: 日本のはやぶさ 2 ミッションへの 竜宮 NASA の OSIRIS-REx ミッションは、 ベノ どちらも、科学者が「瓦礫の山」小惑星と呼ぶ世界である岩石の集合体を探索していることに気づきました。
「非常に汚れているように見え、他の小惑星について私たちが知っていることから、多くの人はそれがある種のがれきの山またはある種のゆるい岩の集まりであると想像していると思います」とエルンストは言いました.
ただし、DART は Dimorphos の内部を明らかにしていないため、瓦礫の山の外観は持ちこたえられない可能性があります。 「内部を直接測定する方法はありません」と Ernst 氏は言います。 「内部は、小さなものを上に載せた大きなものの集まりである可能性がありますか?それは表面に最後までその形を持っているのでしょうか?私たちはそれについて直接的な考えを持っていません.」
DART アプローチ中にエルンストを襲ったディモルフォスの 2 つ目の特徴は、少なくとも DART アプローチの角度から見た卵のような形状でした。 「思ったほど異常ではありませんでした」と彼女は言った。 「小惑星は不規則な形が多いので、ビッグポテトと呼ばれることが多い。そういう意味では、思ったよりも規則的な形をしていたと思います」
エルンスト氏によると、分析が進むにつれて、科学者たちはデモルフォスの表面の物質が動いているように見えるかどうかの手がかりを探し、小惑星を比較的丸くしている可能性がある.
科学者は、欧州宇宙機関からの洞察も期待できます ヘラの使命、2024年発売予定 SpaceX Falcon 9ロケットで 彼女は2年後にDemorphosに到着します。 Hera は、小惑星とその衝突を 3 次元で、DART 加速なしで調査します。
ディディムスについて
ディモルフォスの最大の仲間であるディディモスのDARTの視界は、接近の終わりに向かって宇宙船の視野から滑り落ちたため、さらにつかの間でした。 しかし、惑星科学者たちは、DART が家に送ったデータを使ってディディムスを研究しています。
エルンスト氏は、「ディディムスには非常に興味深く興味深い外観があり、間違いなく科学を行うことができます」と述べています。
通りすがりの眺めでさえ、ディディモスとデモルファスは近接しているにもかかわらず、2 つの別個の天体であることが示されました。 「表面は明らかにディモルフォスとは異なって見えます」とエルンストは言いました。 「確かに、特に端にいくつかの大きな岩が見えます。しかし、デモルフォスのように巨大な岩の山には見えません。」
特に、ディディムスは、デモルフォスの通常の岩の表面よりも、滑らかなパッチと粗いパッチの間の地形でより大きなコントラストを示しているように見えることに注意してください.
ディディムスとデモルフォスの違いは、科学者が連星小惑星の形成を説明しようとする方法に影響を与える可能性があります。 1つのアイデア 本体が非常に速く回転し、そこから物質が飛び出し、最終的に合体して月の形になる可能性があることが示唆されています。 セカンドサイト 彼は、小惑星が大きな惑星から離れすぎた場合、惑星の重力が若い月になる物質を引き裂く可能性があると仮定しています.
科学者は信じている 約15% 地球に近い小惑星のうち、実際には連星系であり、3 ピースの横小惑星が投げ出されます。
混沌の意味
DART ミッションの設計のおかげで、宇宙船の突然の終焉は、ディモルフォスを理解するためにデータ サイエンティストが使用できるデータの終わりを示すものではありませんでした。
最初に、DART は、小惑星を撮影するために Light Italian Cubesat と呼ばれる小さなコンパニオンを搭載しました (リシアキューブ）は、発効の 2 週間前に公開されました。 2 台のカメラを搭載した LICIACube は、DART が到着してから約 3 分後に衝突現場を迂回し、クレーターや破片を発見できる可能性を期待していました。
「彼らがそれをやろうとしたとき、彼らが何を見せようとしているのか、私たちは知りませんでした」とエルンストは言いました。 しかし、LICIACube の写真には、破片がディモルフォスからバナーに向かって飛んでいる様子が写っていました。 「それらの写真は本当に驚くべきものでした。」
これらの大量の破片は、ディモルフォスが比較的凝集力の弱い物質で構成されていることを示しています。 歩道からテニスボールを投げるのと比較して、テニスボールを砂場に投げ込むことを考えてみてください。 しかし、散らかりやすいという欠点もあります。 LICIACube の画像は破片でいっぱいであるため、科学者は画像から小惑星の通常の表面の多くを解読することができません。
しかし、DART の証人は LICIACube だけではありませんでした。 また、遠征隊募集 地球上の望遠鏡 そしてその 宇宙で DART 衝突の影響を観察します。
ミッションの惑星防衛目標は、これらのオブザーバーの主要な任務を主導しました。 惑星防衛の専門家は、人間が地球に衝突する恐れのある小惑星を発見した場合、太陽の周りの小惑星の軌道を短くすることで、2 つの天体が同時に同じ場所にあるというリスクを回避できると述べています。
この目的のために、望遠鏡は、デモルフォスがディディムスを周回するのにかかる時間を記録するという目標に焦点を合わせてきました。 Demorphos の軌道は、以前は 11 時間 55 分続きました。 影響後、その期間は 32分短縮. これは打ち上げ前の科学者たちの最大の期待でした。 デモルフォスの破片のフライバイが軌道の変化に寄与したため、大きな落ち込みは、DART によって作成された破片の量を強調しています。
しかし、絶え間ない観測は、小惑星が宇宙の岩石であることや、小惑星が自然に衝突したときに何が起こるかについても、科学者に多くのことを教えてくれます。
ディディモ星系は通常、地球上の望遠鏡の唯一の明るいスポットです。 しかし、衝突からわずか 2 日後、小惑星のペアには、彗星に似た長くて明るい尾がありました。 6000マイルにまたがった (10,000 km) 宇宙。
LICIACube の画像と同様に、テール ノートは DART が大きな混乱を引き起こしたことを示しています。 太陽からの放射圧も破片を尾に押し込みました。 この破片は日光も反射するため、明るい汚れが生じます。
「それは基本的に小さな彗星、一時的な彗星のようなものです」とエルンストは言いました。
科学者たちは、DART 効果後の数週間で尾の変化を見ることができました。 の ハッブル宇宙望遠鏡 小惑星が衝突以来18回観測され、2番目の尾芽でデモルフォスを捕らえたその前線では特に重要でした。 彗星 時々あなたもそうします。
デモルフォスは、彗星に扮した最初の小惑星ではありません。 その周り 1万分の1 スペースロックは、尾などの彗星のような特徴を持つ「活動中の小惑星」です。 興味深いことに、科学者たちは、自然の衝突によって小惑星の表面から破片が投げ出されたときに、これらの紛らわしいシーンが発生する可能性があるとすでに考えていました。
しかし、科学者がディディモスとデモルフォスのプロファイルから小惑星に関する主要な結論を導き出す準備が整うまでには、やるべきことがたくさんあります。 「それが何を意味するかについて、人々がすべてを再構築できるようになるには、正直なところ、長い時間がかかると思います」とエルンストは尾について語った.
Megan Bartels に電子メール (mbartels@space.com) を送信するか、Twitter @ で彼女をフォローしてください。ミーガン・バーテル. フォローする Twitter上で @スペースドットコム そして フェイスブック.
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