L'impatto dell'asteroide DART ha creato 10.000

Sep 09, 2023

John Timmer - 20 luglio 2023 21:37 UTC

La missione Double Asteroid Redirect Test (DART) della NASA è stata un successo dal punto di vista della difesa planetaria, poiché ha spostato con successo l'orbita di un asteroide. Ma la missione aveva un elemento scientifico e stiamo ancora esaminando i detriti della collisione per determinare cosa ci dice l'impatto sull'asteroide. Ciò è difficile a causa della distanza dall’asteroide e della scarsa quantità di luce riflessa dai detriti.

Oggi è stato pubblicato un articolo da un team che ha analizzato le immagini delle conseguenze utilizzando il telescopio spaziale Hubble. Hanno individuato dozzine di massi che collettivamente avrebbero originariamente costituito lo 0,1% della massa di Dimorphos, l'obiettivo di DART. E mentre si muovono tutti molto lentamente dal luogo della collisione, alcuni di loro dovrebbero riuscire a sfuggire alla gravità del doppio sistema di asteroidi.

Le immagini scattate da DART immediatamente prima della sua scomparsa suggeriscono che Dimorphos fosse un mucchio di macerie, un misto di massi, piccole rocce e polvere tenuti a malapena insieme dalla loro reciproca attrazione gravitazionale. Cosa succede allora quando un oggetto relativamente solido, come la navicella spaziale DART, colpisce un asteroide ad alta velocità?

Per un po’ la risposta fu “molta polvere”. Le prime immagini mostrano molto materiale che fuoriesce dall'asteroide, diffondendosi nello spazio e formando una lunga "coda" spinta via dalla pressione di radiazione del Sole. Ma, con il tempo, i detriti si sono schiariti abbastanza da consentire a Hubble di ottenere un'immagine chiara di eventuali oggetti più grandi che erano stati oscurati dalla polvere, o meglio, una serie di immagini chiare.

La sfida è che gli oggetti più grandi sarebbero comunque piuttosto piccoli e rifletterebbero molto poco in termini di luce solare. Di conseguenza, apparirebbero generalmente come piccoli punti di luce e apparirebbero indistinguibili dai raggi cosmici che colpiscono il rilevatore o dalle stelle di sfondo che si muovono attraverso il campo visivo di Hubble durante l’imaging.

Quindi, le immagini di Hubble dovevano essere a lunga esposizione per catturare abbastanza luce, e i ricercatori hanno combinato più esposizioni prese da Hubble in diversi punti della sua orbita attorno alla Terra (il che ha richiesto loro di riorientare l’immagine in modo che mostrassero tutte l’area equivalente da lo stesso angolo). La luce che appariva solo in una o poche immagini è stata scartata, eliminando parte del rumore.

Una volta combinate le esposizioni, i ricercatori hanno potuto identificare circa 40 oggetti che si muovevano insieme al sistema Didymos/Dimorphos ma distinti da esso. Solo i più luminosi sono visibili nelle singole immagini.

In base alla quantità di luce che riflettono, i ricercatori stimano che i massi che stanno vedendo abbiano un diametro compreso tra 4 e 7 metri. Questo si basa sulla riflettività media degli asteroidi genitori; ovviamente, eventuali massi più scuri o più luminosi annulleranno queste stime. I ricercatori utilizzano anche una stima di densità singola basata sugli asteroidi intatti per calcolare le probabili masse dei massi. Complessivamente, si stima che trasportino circa lo 0,1% della massa pre-collisione di Dimorphos.

In base alla loro distanza dal luogo dell’impatto è stato possibile stimare la loro velocità. E sono tutti molto lenti. Anche i massi più veloci si muovono a meno di un metro al secondo, il che significa che impiegano circa quattro ore per percorrere un chilometro dal luogo dell’impatto. E quelli più lenti sono solo una frazione di quella velocità.

Ma, data la gravità incredibilmente debole del doppio sistema di asteroidi da cui provengono, gli oggetti ad alta velocità saranno in grado di sfuggire all’attrazione gravitazionale. In effetti, la popolazione dei massi può essere approssimativamente divisa a metà, con la metà più veloce che ha raggiunto la velocità di fuga.

La combinazione di massa e velocità ha permesso agli autori di stimare l'energia cinetica totale portata via dalla collisione da queste rocce. Rispetto all'energia fornita da DART, è piuttosto piccola, pari a circa lo 0,003% dell'energia fornita da DART.

Poiché Dimorphos è un mucchio di macerie, non c'è motivo di pensare che queste siano il prodotto della DART che frantuma una roccia più grande all'impatto. Invece, Dimorphos è stato costruito con rocce pre-frantumate da collisioni avvenute in un lontano passato; DART ne ha appena liberati alcuni dalla gravità del mucchio di macerie. Sulla base delle immagini pre-impatto di Dimorphos, i ricercatori stimano che i massi avrebbero occupato complessivamente circa il 2% della superficie dell'asteroide. Ciò è coerente con il fatto che DART abbia fatto esplodere un cratere di circa 50 metri di diametro.