小惑星の衝突は、研究者が地球をより良く守る方法を示しています

2022年の秋の夜、ジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所の科学者たちは、惑星防衛ミッションの最終段階で忙しかった。 チームリーダーの1人であるアンディ・リフキンがNASAの実験の生放送に出演する準備をしていたとき、同僚が2つの小惑星の写真を投稿した。それはより小さな小惑星が周回する幅800メートルのディディモスである。 それはディモルフォスと呼ばれ、地球から約700万マイル離れたところで捕獲されました。

「私たちはディディモスと、デモルフォスがいると予想していた正しい場所にこの小さな点を見ることができました」とリブキン氏は振り返る。

インタビューの後、リブキン氏は科学者やゲストの群衆に加わり、いくつかの大型スクリーンでミッションの結末を見守った。DARTと呼ばれる小惑星偏向ミッションの一環として、探査機がディモルフォスに接近し、その岩石の表面をより詳細に画像化した。

そして午後7時14分、重さ約1,300ポンドの宇宙船が小惑星に衝突した。

数分以内に、ケニアと南アフリカのミッションチームのメンバーは、明るい破片の噴煙を示す望遠鏡からの画像を投稿しました。

その後数日間、研究者らは塵雲の監視を続け、塵雲が塊、渦巻き、彗星のような2つの尾など、さまざまな形に変化していることを発見した。 彼らはまた、衝突によってディモルフォスの軌道が毎秒約10分の1インチ遅くなったと計算しており、これはキネティック・インパクターとも呼ばれる宇宙船が地球から遠く離れた小惑星を標的にして軌道を逸らすことができるという概念の証明となる。

映画でよく見られるのは、「一種の最後の努力であり、私たちが惑星防衛の最終段階と呼びたいものです」と、同研究所の惑星科学者ロン・パロス氏はコメントした。 同氏は、危険な物体が発生する何年も前に検出できれば、動的衝突装置などの他の技術を使用することも可能だと付け加えた。

偏向が必要な場合、科学者は危険な物体の速度を変更する必要があります。 小惑星 あるいは、太陽の周りを周回する彗星が、地球と同じ場所、同じ時間に到達しない程度です。 これは到着時間に少なくとも7分の変化を意味する、とリフキン氏は述べた。「例えば、ディモルフォスサイズの天体が今から67年後に地球に衝突すると予想される場合、DARTによって導入された減速は最大7分を加算するのに十分だろう」 。

遅延が少なくなるため、研究者は、危険な物体に応じて、複数の偏向、大型宇宙船、または高速化を組み合わせて使用​​できます。 「DART はテクノロジーを検証するように設計されており、特定の状況では必然的に変更が必要になります」とリフキン氏は述べています。

研究者は、DART や小規模な実験からのデータを使用して、コンピューター シミュレーションを使用して偏差の量を予測します。

科学者たちは、ディモルフォスが見える小惑星のタイプにも注目している。彼らはそれを「瓦礫の山」と呼んでいる。このタイプの天体は多くの岩石の塊で構成されていると考えられているからだ。

実際、科学者たちは、ディモルフォス以上の大きさの小惑星のほとんどは瓦礫の山であると考えています。 科学者が瓦礫の山についてさらに学び続けるにつれて、小惑星や彗星の偏向についてより正確に予測できるようになるでしょう。 2026 年、コンピューター モデルを微調整するためにさらに多くのデータを収集するという新しいミッションがディディモスとデモルフォスに到着します。

それまでの間、研究者らは、地球に脅威をもたらす小惑星や彗星が発見されたという望ましくない出来事について、できる限り多くのことを学ぼうと努めており、より迅速な対応が必要とされている。

科学者たちは約50年前、多くの小惑星が瓦礫の山ではないかと初めて疑った。 彼らのモデルは、より大きな小惑星が互いに衝突すると、衝突によって破片が飛び散り、その後それらが集まって新しい天体を形成する可能性があることを示しました。

しかし、科学者たちが最初の瓦礫の山、つまり小惑星イトカワを発見したのは 2005 年になってからであり、そのとき、探査機が訪れて写真を撮影しました。 その後、2018年にリュウグウと呼ばれる別の小惑星を観察し、その年の後半には別の小惑星ベンヌを観察しました。 DART カメラは、ディディムスとデモルファスがおそらく同じ種であることも示しました。

コロラド州ボルダーにあるサウスウェスト研究所の惑星科学者ウィリアム・ボトケ氏は、「瓦礫の山について話すのと、トラックから投げ込まれた石の束のようなものを間近で見るのは別の話だ」と語った。