ハッブルは小惑星ディモルフォスから岩石が逃げるのを目撃

小惑星ディモルフォスのハッブル宇宙望遠鏡の画像は、小惑星衝突から約4か月後の2022年12月19日にNASAのDART（二重小惑星リダイレクトテスト）ミッションで撮影された。 ハッブルの感度は、衝突の力によって小惑星から粉砕された数十個の岩石を明らかにします。 これらは、ハッブルによってこれまでに撮影された太陽系内で最も暗い天体の一つです。 ハッブル測光法に基づくと、自由落下する岩の大きさは幅 3 フィートから 22 フィートの範囲です。 彼らは時速0.5マイル強で小惑星から遠ざかっている。 この発見は、軌道を変えることを目的とした飛翔体が衝突したときの小型小惑星の挙動について貴重な洞察を提供します。 クレジット: NASA、ESA、David Jewett (UCLA)、Alyssa Pagan (STScI)

2022 年の DART ミッションの影響で小惑星の表面が揺れた

ごめんなさい、チキン・リトル、空は落ちていません、少なくともまだは落ちていません。

小惑星の衝突は、地球に衝突するという現実的な危険をもたらします。 科学者らは、6,500万年前に直径数マイルの小惑星が地球に衝突し、恐竜をはじめとする生物を大量絶滅させたと推定している。 恐竜とは異なり、地球に接近する小惑星を脱線させる方法を練習し始めれば、人類はこの運命を避けることができます。

これは『ディープ・インパクト』のようなSF映画で描かれるよりも難しいです。 惑星科学者はまず、小惑星をグループ化する方法を理解する必要があります。 緩く凝集した岩の山が飛んでいるのか、それとももっと大きな何かが飛んでいるのだろうか？ この情報は、脅威となる小惑星をうまく逸らす方法に関する戦略を提供するのに役立ちます。

最初のステップとして、 NASA 彼は小惑星がどれほど動揺するかを調べるために、小惑星を衝突させる実験を行った。 DART (Double Asteroid Redirection Test) 探査機の衝突は、2022 年 9 月 26 日に小惑星ディモルフォスに発生しました。 ハッブル宇宙望遠鏡 宇宙衝突の影響を追跡し続けます。 驚くべきは、崩壊後に小惑星から持ち上げられた数十個の岩石が発見されたことである。 ハッブルの画像では、小惑星から非常にゆっくりと遠ざかっているミツバチの群れのように見えます。 これは、地球に接近する小惑星に衝突すると、恐ろしい岩石のグループが私たちの方向に向かう可能性があることを意味する可能性があります。

小惑星ディモルフォスの画像。コンパスと巻尺の矢印と参考用のカラーキーが付いています。
北と東のコンパスの矢印は、空における画像の方向を示します。 空の北と東の関係 (下から見たとき) は、地球地図上の方向矢印 (上から見たとき) に対して逆転していることに注意してください。
左下の白く光る物体はディモルフォスです。 右上斜めに伸びる青みがかったダストテールが特徴です。 青い点のグループ (白い丸でマーク) が小惑星を囲んでいます。 これらは、2022年9月26日、NASAが将来の小惑星の地球への衝突を避けるために何が必要かをテストするために、NASAが意図的に0.5トンのDART宇宙船を小惑星に衝突させたときに、小惑星から砕けた岩石だ。 ハッブルは、2022 年 12 月に広視野カメラ 3 を使用して岩石をスローモーションで撮影しました。この色は、モノクロ (グレースケール) 画像に青色の色相を割り当てた結果です。
クレジット: NASA、ESA、David Jewett (UCLA)、Alyssa Pagan (STScI)

象徴的な 1954 年のロック ソング「シェイク、ラトル アンド ロール」は、NASA の DART (二重小惑星リダイレクト テスト) 実験の影響で小惑星ディモルフォスに何が起こるかについてのハッブル宇宙望遠鏡の最近の発見のテーマ音楽だった可能性があります。 DART は 2022 年 9 月 26 日に意図的にディモルフォスに衝突し、より大きな小惑星ディディモスの周りの軌道の軌道をわずかに変更しました。

ハッブルの並外れた感度を利用した天文学者らは、NASAが意図的に時速約14,000マイルで0.5トンのDART探査機をディモルフォスに衝突させた際に、小惑星から揺れたと思われる岩石の群れを検出した。

ハッブル測光法に基づくと、37 個のフリーシェルロックのサイズは幅 3 フィートから 22 フィートまであります。 彼らは時速0.5マイル強、ゾウガメの歩く速度とほぼ同じ速度で小惑星から遠ざかっている。 これらの発見された岩石の総質量は、ディモルフォスの質量の約 0.1% です。

これは、NASA の DART (Double Asteroid Redirection Test) 探査機が衝突 2 秒前に捉えた、小惑星ディモルフォスの最後の完全な画像です。 搭載されたディディマス偵察カメラと小惑星光学航法カメラ (DRACO) は、小惑星の幅 100 フィートの地点を捉えました。 DART 宇宙船は、小惑星に接近する際に、DRACO カメラからこれらの画像をリアルタイムで地球にブロードキャストしました。 DART は 2022 年 9 月 26 日に目標達成に成功しました。クレジット: NASA、APL

ハッブルを利用してダーツ衝突中およびその後の小惑星の変化を追跡している惑星科学者、カリフォルニア大学ロサンゼルス校のデビッド・ジュエット氏は、「これは、私が予想していたよりもはるかに優れた興味深い観測だ。衝突対象物から質量とエネルギーを運び去った岩石の雲が見られる。岩石の数、大きさ、形状は、衝突によってディモルフォスの表面から落ちたことと一致している。これは、小惑星に衝突し、物質がより大きなサイズで飛び出たときに何が起こるかを初めて教えてくれる」と述べた。 。 岩石は、これまで太陽系内で撮影されたものの中で最も弱いものの一部です。 」

ジューエット氏は、これにより DART 実験の効果を研究する新たな次元が開かれると述べています。 欧州宇宙機関今後の HERA 宇宙船は、2026 年後半に連星小惑星に到着する予定です。HERA は、目標の小惑星の衝突後の詳細な調査を実施します。 「ヘラが到着しても、岩の雲はまだ消えるでしょう」とジューエット氏は語った。 「それは非常にゆっくりと拡大するミツバチの群れのようなもので、最終的には太陽の周りの連星ペアの軌道に沿って散乱します。」

この図は、ディディモス連星小惑星系での衝突前の二重小惑星リダイレクト テスト (DART) のための NASA 探査機を示しています。 画像クレジット: NASA/ジョンズ・ホプキンス APL/Steve Gribben

岩石は衝突によって生じた小さな小惑星から飛び散ったものではない可能性が高い。 衝突のわずか2秒前、表面からわずか7マイル上空にあったとき、DART探査機が撮影した最後のクローズアップ画像でわかるように、それらはすでに小惑星の表面全体に散らばっていた。

ジュエット氏は、衝突により小惑星表面の岩石の2％が揺れたと推定している。 同氏は、ハッブルによる岩石の観測によって、DART衝突クレーターのサイズの推定値も得られると述べている。 「ディモルフォスの地表にある、幅約160フィート（サッカー場の幅）の円形から岩石を発掘することは可能だったでしょう」と同氏は述べた。 ヘラは最終的に実際の穴のサイズを決定することになります。

遠い昔、ディモルフォスは、より大きな小惑星ディディムスによって宇宙に投げ込まれた物質から形成された可能性があります。 親ボディの回転が速すぎたか、別のボディとの軽い衝突によりマテリアルが失われた可能性、その他のシナリオが考えられます。 放出された物質はリングを形成し、重力により融合して二形体を形成しました。 これでは、比較的弱い重力によって緩く保持された岩の破片が飛び散る瓦礫の山になってしまうだろう。 したがって、内部は固体ではなく、ブドウの房によく似た構造になっていると考えられます。

岩石がどのようにして小惑星の表面から持ち上げられたのかは明らかではない。 それは、ハッブルや他の天文台によって撮影された噴出プルームの一部である可能性があります。 あるいは、衝突による地震波が、ハンマーで鐘を叩くように小惑星を通して振動し、表面集合体に振動を失わせた可能性があります。

「将来のハッブル観測で岩石を追跡すれば、岩石の軌跡を特定するのに十分なデータが得られるかもしれない。そうすれば、岩石が地表からどの方向に発射されたのかが分かるだろう」とジュエット氏は語った。

DART と LICIACube (Light Italian CubeSat for Asteroid Imaging) チームは、動的 DART 衝突直後の数分間に LICIACube の LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) カメラで撮影された画像で検出された岩石も研究しました。

ハッブル宇宙望遠鏡は、NASA と欧州宇宙機関の間の国際共同プロジェクトです。 この望遠鏡は、メリーランド州グリーンベルトにある NASA のゴダード宇宙飛行センターによって管理されています。 メリーランド州ボルチモアにある宇宙望遠鏡科学研究所 (STScI) は、ハッブルとウェッブの科学実験を行っています。 STScI は、ワシントン DC にある天文学研究大学協会によって NASA のために運営されています。