Der Einschlag der Raumsonde DART auf den Asteroiden Dimorphos am 26. September 2022 führte zum Ausschleudern zahlreicher Fragmente. Dank detaillierter Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop konnten Wissenschaftler die Art und Verteilung dieser Trümmer analysieren. Dieser Bericht konzentriert sich auf die Entdeckung von siebenunddreißig Fragmente resultierend aus dem Aufprall.
Hintergrund der DART-Mission
Missionsziele
Ziel der DART-Mission (Double Asteroid Redirection Test) der NASA war es, eine Methode zur Ablenkung von Asteroiden durch den Aufprall auf Dimorphos, den Satelliten des binären Asteroiden Didymos, zu testen. Ziel war es, die Umlaufbahn von Dimorphos leicht zu modifizieren, um die Machbarkeit dieser Technik als Mittel zum Schutz des Planeten zu prüfen.
Das Didymos-Dimorphos-System
Didymos, ein Asteroid mit 800 Metern Durchmesser, und sein Satellit Dimorphos mit 160 Metern Durchmesser bilden ein kompaktes Doppelsternsystem. Vor dem Aufprall umkreiste Dimorphos Didymos in etwa 11,9 Stunden. Das 500 kg schwere DART-Schiff traf Dimorphos mit einer Geschwindigkeit von 6,6 km/s und setzte dabei erhebliche kinetische Energie frei.
Hubble-Beobachtungen
Fragmenterkennung
Mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommene Bilder haben eine Population von entdeckt siebenunddreißig Fragmente gemeinsam mit Dimorphos umziehen. Diese Fragmente mit einem Durchmesser von bis zu 7 Metern wurden mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 0,30 m/s verteilt. Ihre asymmetrische Verteilung weist auf eine Einwirkung auf eine heterogene Oberfläche hin.
Fragmenteigenschaften
Die beobachteten Fragmente haben eine geschätzte Gesamtmasse 5×10^6kgoder etwa 0,1 % der Gesamtmasse von Dimorphos. Sie tragen etwa 3×10^-5 der kinetischen Energie, die durch den DART-Aufprall entsteht. Die Größe und Geschwindigkeit dieser Fragmente lassen darauf schließen, dass sie aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung der Oberfläche von Dimorphos ungleichmäßig ausgeworfen wurden.
Einflussanalyse
Fragmentverteilung und Dynamik
Die Verteilung der Fragmente um Dimorphos konzentriert sich hauptsächlich westlich und südlich des Asteroiden. Diese Verteilung könnte auf topografische Eigenschaften und die Zusammensetzung der Einschlagstelle zurückzuführen sein. Die meisten Fragmente bewegen sich mit einer Geschwindigkeit, die nahe an der Fluchtgeschwindigkeit des Didymos-Dimorphos-Systems liegt, was auf einen relativ langsamen Auswurf hinweist.
Konsequenzen für die Erforschung von Asteroiden
Beobachtungen nach dem Aufprall liefern wertvolle Einblicke in die Mechanismen des Trümmerauswurfs bei einem „Trümmerhaufen“-Einschlag auf einen Himmelskörper. Diese Ergebnisse geben Einblick in die mechanische Reaktion von Dimorphos auf eine energiereiche Kollision und liefern wichtige Daten für zukünftige Missionen zur Asteroidenablenkung.
Risiken für die Erde
Mögliche Bedrohung durch Asteroiden
Die Untersuchung der aus Dimorphos ausgeworfenen Fragmente ist für die Bewertung von entscheidender Bedeutung potenzielle Risiken für die Erde. Obwohl Didymos und Dimorphos keine direkte Bedrohung darstellen, hilft das Verständnis der Einschläge und Fragmentauswürfe dabei, Ablenkungsstrategien zum Schutz unseres Planeten zu verbessern. Sollte ein Asteroid von beträchtlicher Größe tatsächlich von seiner Flugbahn abgelenkt werden, wäre der Umgang mit den ausgeschleuderten Fragmenten eine entscheidende Frage, um zu verhindern, dass sie eine neue Gefahr für die Erde darstellen.
Zukunftsaussichten
HERA-Mission
Die für 2026 geplante HERA-Mission der ESA wird zum Didymos-Dimorphos-System reisen, um die Folgen des Einschlags von DART zu untersuchen. HERA wird es ermöglichen, die ausgeworfenen Fragmente genau zu analysieren und zusätzliche Daten über die Zusammensetzung und Struktur von Dimorphos zu sammeln.
Zusätzliche Kommentare
Hubble wird im Juli 2024 eine neue Gelegenheit zur Beobachtung der Dimorphos-Fragmente bieten, wenn die geozentrische Entfernung auf etwa 0,6 AE abnimmt. Diese Beobachtungen werden es ermöglichen, die Entwicklung und Ausbreitung der Fragmente im Laufe der Zeit zu überprüfen.
Der DART-Einschlag auf Dimorphos erzeugte eine Population von 37 Fragmenten, deren eingehende Untersuchung wichtige Informationen zur Kollisionsdynamik und den Asteroideneigenschaften lieferte. Diese Entdeckungen bereichern unser Verständnis der Trümmerauswurfprozesse und ebnen den Weg für wirksame Strategien zum Schutz des Planeten.
Source de l'étude : https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ace1ec The Dimorphos Boulder Swarm David Jewitt1, Yoonyoung Kim2, Jing Li1, and Max Mutchler3 Published 2023 July 20 • © 2023. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. The Astrophysical Journal Letters, Volume 952, Number 1 Citation David Jewitt et al 2023 ApJL 952 L12
