Tarptautinė mokslininkų grupė, vadovaujama Eloy Peña-Asensio iš Milano politechnikos instituto, atliko NASA DART (Double Asteroid Redirection Test) misijos ilgalaikių pasekmių tyrimą, kuriame nagrinėjo nuolaužų, susidariusių po susidūrimo su asteroidu Dimorphos 2022 m. rugsėjo mėn., likimą.
Tyrimas grindžiamas duomenimis, surinktais „LICIACube“ (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) – bendrovės „Argotec“ sukurtu palydovu, paleistu likus 10 dienų iki DART smūgio, kuris užfiksavo įvykį ir suteikė svarbios informacijos apie pradines išmestos medžiagos sąlygas.
Remdamasi LICIACube stebėjimais, komanda atliko daugiau kaip 3 milijonų dalelių, kurių dydis svyruoja nuo 10 cm iki 30 mikrometrų, o greitis siekia 500 m/s, dinaminį modeliavimą.
Modeliavimas buvo vykdomas NASA navigacijos ir pagalbinės informacijos priemonės (NAIF) superkompiuteriais, kurie 100 metų sekė šių kosminių šiukšlių trajektorijas. Tyrėjai nustatė, kad kai kurios dalelės, priklausomai nuo jų pradinio greičio, Marsą galėtų pasiekti maždaug per 13 metų, o Žemę – tik per septynerius metus.
Komanda apskaičiavo šių potencialių „dimorfidų“ orbitines charakteristikas ir atvykimo kryptis, suteikdama astronomams įrankius, kurių jiems reikia, kad jie galėtų jas identifikuoti per ateinančius dešimtmečius.
DART misija ir jos pasekmės
2021 m. lapkričio 24 d. NASA paleista DART misija buvo istorinis momentas planetos gynybai. 2022 m. rugsėjo 26 d. zondas sėkmingai susidūrė su Dimorfosu, nedideliu asteroido Didymos kompanionu, ir pademonstravo, kad kinetinio smūgio metodas gali būti naudojamas potencialiai pavojingiems asteroidams nukreipti.
Pagrindinis DART tikslas buvo pakeisti Dimorfoso orbitą aplink Didymosą, išbandant žmonijos galimybes prireikus pakeisti asteroido trajektoriją.
Dėl susidūrimo Dimorfoso orbitos periodas sutrumpėjo maždaug 32 minutėmis. Tačiau šio susidūrimo poveikis neapsiribojo vien tik orbitos pakeitimu. Susidūrimo metu susidarė nemažai nuolaužų, išmestų į kosmosą įvairiais greičiais. Šios nuolaužos suteikia vertingos informacijos ne tik apie Dimorfoso sudėtį ir struktūrą, bet ir apie didelio greičio susidūrimų kosmose fiziką.
Artėjančios nuolaužos
Peña-Asencio ir kolegų atliktas tyrimas parodė ypač įdomių rezultatų, susijusių su DART smūgio nuolaužų likimu. Modeliavimas parodė, kad mažesniu nei 500 m/s greičiu išmestos dalelės Marsą galėtų pasiekti maždaug per 13 metų. Dar labiau stebina tai, kad didesniu nei 1,5 km/s greičiu išmestos dalelės Žemę galėtų pasiekti vos per 7 metus.
Tyrėjai taip pat nustatė tam tikrus nuolaužų pasiskirstymo dėsningumus. Pavyzdžiui, medžiaga, kuri galėjo pasiekti Marsą, daugiausia buvo paleista iš šiaurinio Dimorfo smūgio vietos regiono. Priešingai, nuolaužos, skirtos Žemės ir Mėnulio sistemai, dažniausiai patenka iš pietvakarinio smūgio vietos regiono.
Dalelių dydis turi nežymų, bet svarbų vaidmenį jų likimui: didesnės dalelės šiek tiek dažniau pasiekia Marsą, o mažesnės – Žemės ir Mėnulio sistemą. Šis poveikis gali turėti reikšmės būsimoms asteroidų mėginių rinkimo misijom.
Kitas įdomus atradimas susijęs su nuolaužų atvykimo laiku. Modeliavimas rodo, kad nuolaužų pristatymo procesą lemia sinodiniai periodai, o reguliarūs „šuoliai“ sutampa su atitinkamų dangaus kūnų orbitų periodais.
Galiausiai tyrėjai pateikė išsamią informaciją apie šių potencialių DART generuojamų meteorų orbitines charakteristikas ir atvykimo kryptis (vadinamus radianais). Šie duomenys bus labai svarbūs būsimoms stebėjimo kampanijoms ir leis astronomams nustatyti ir sekti šiuos unikalius meteorus.
Svarbu pabrėžti, kad DART nuolaužos nekelia grėsmės Žemei ar Marsui. Dalelės, kurios galėtų pasiekti Žemę, yra per mažos, kad keltų grėsmę.
