Dopo lo storico Double Asteroid Redirection Test della NASA, uno studio condotto dal JPL ha dimostrato che la forma dell'asteroide Dimorphos è cambiata e la sua orbita si è ridotta.
Quando il DART (Double Asteroid Redirection Test) della NASA si è schiantato deliberatamente contro un asteroide largo 560 piedi (170 metri) il 26 settembre 2022, ha lasciato il segno in più di un modo. La dimostrazione ha dimostrato che un dispositivo di simulazione cinetico potrebbe deviare un asteroide pericoloso qualora si trovasse in rotta di collisione con la Terra.
Ora, un nuovo studio pubblicato sul Planetary Science Journal mostra che l'impatto ha cambiato non solo il movimento dell'asteroide ma anche la sua forma.
L'obiettivo di DART, l'asteroide Dimorphos, orbita attorno a un asteroide vicino alla Terra più grande chiamato Didymos. Prima dell'impatto, Dimorphos aveva una forma approssimativamente simmetrica di "sferoide oblato", come una palla schiacciata più larga che alta. Con un'orbita circolare ben definita a una distanza di circa 3.900 piedi (1.189 metri) da Didymos, Dimorphos ha impiegato 11 ore e 55 minuti per completare un giro attorno a Didymos.
"Quando DART ha avuto un impatto, le cose sono diventate molto interessanti", ha affermato Shantanu Naidu, un ingegnere di navigazione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, che ha condotto lo studio.
"L'orbita di Dimorphos non è più circolare:il suo periodo orbitale"—il tempo necessario per completare una singola orbita—"è ora più breve di 33 minuti e 15 secondi. E l'intera forma dell'asteroide è cambiata, da un oggetto relativamente simmetrico a un 'ellissoide triassiale', qualcosa di più simile a un'anguria oblunga."
Il team di Naidu ha utilizzato tre fonti di dati nei loro modelli computerizzati per dedurre cosa fosse successo all'asteroide dopo l'impatto. La prima fonte era a bordo di DART:la navicella spaziale ha catturato immagini mentre si avvicinava all'asteroide e le ha rimandate sulla Terra tramite il Deep Space Network (DSN) della NASA. Queste immagini hanno fornito misurazioni ravvicinate del divario tra Didymos e Dimorphos, misurando anche le dimensioni di entrambi gli asteroidi appena prima dell'impatto.
La seconda fonte di dati era il Goldstone Solar System Radar del DSN, situato vicino a Barstow, in California, che faceva rimbalzare le onde radio su entrambi gli asteroidi per misurare con precisione la posizione e la velocità di Dimorphos rispetto a Didymos dopo l'impatto. Le osservazioni radar hanno rapidamente aiutato la NASA a concludere che l'effetto di DART sull'asteroide ha superato di gran lunga le aspettative minime.
La terza e più significativa fonte di dati sono i telescopi terrestri di tutto il mondo che hanno misurato la “curva di luce” di entrambi gli asteroidi o il modo in cui la luce solare riflessa dalle superfici degli asteroidi è cambiata nel tempo. Confrontando le curve di luce prima e dopo l'impatto, i ricercatori hanno potuto scoprire come DART ha alterato il movimento di Dimorphos.
Mentre Dimorphos orbita, passa periodicamente davanti e poi dietro Didymos. In questi cosiddetti “eventi reciproci”, un asteroide può proiettare un’ombra sull’altro o bloccare la nostra vista dalla Terra. In entrambi i casi, un oscuramento temporaneo, ovvero una flessione nella curva di luce, verrà registrato dai telescopi.
"Abbiamo utilizzato i tempi di questa serie precisa di cali della curva di luce per dedurre la forma dell'orbita e, poiché i nostri modelli erano così sensibili, siamo riusciti anche a capire la forma dell'asteroide", ha affermato Steve Chesley, ricercatore senior. al JPL e coautore dello studio. Il team ha scoperto che l'orbita di Dimorphos ora è leggermente allungata o eccentrica.
"Prima dell'impatto", ha continuato Chesley, "gli eventi si sono verificati regolarmente, mostrando un'orbita circolare. Dopo l'impatto, c'erano lievissime differenze temporali, a dimostrazione che qualcosa era storto. Non ci saremmo mai aspettati di ottenere questo tipo di precisione."
I modelli sono così precisi che mostrano persino che Dimorphos oscilla avanti e indietro mentre orbita attorno a Didymos, ha detto Naidu.
I modelli del team hanno anche calcolato come si è evoluto il periodo orbitale di Dimorphos. Immediatamente dopo l'impatto, DART ha ridotto la distanza media tra i due asteroidi, accorciando il periodo orbitale di Dimorphos da 32 minuti e 42 secondi a 11 ore, 22 minuti e 37 secondi.
Nelle settimane successive, il periodo orbitale dell'asteroide continuò ad accorciarsi man mano che Dimorphos perdeva più materiale roccioso nello spazio, stabilizzandosi infine a 11 ore, 22 minuti e 3 secondi per orbita:33 minuti e 15 secondi in meno rispetto a prima dell'impatto. Questo calcolo è accurato entro 1 secondo e mezzo, ha detto Naidu. Dimorphos ora ha una distanza orbitale media da Didymos di circa 3.780 piedi (1.152 metri), ovvero circa 120 piedi (37 metri) più vicino rispetto a prima dell'impatto.
"I risultati di questo studio concordano con altri che sono in corso di pubblicazione", ha affermato Tom Statler, scienziato capo dei piccoli corpi del sistema solare presso la sede della NASA a Washington. "Vedere gruppi separati analizzare i dati e giungere indipendentemente alle stesse conclusioni è un segno distintivo di un solido risultato scientifico. DART non ci sta solo mostrando il percorso verso una tecnologia di deflessione degli asteroidi; sta rivelando una nuova comprensione fondamentale di cosa sono gli asteroidi e come si comportano bene."
Questi risultati e le osservazioni dei detriti lasciati dopo l'impatto indicano che Dimorphos è un oggetto "mucchio di macerie" poco compatto, simile all'asteroide Bennu. La missione Hera dell'ESA (Agenzia spaziale europea), il cui lancio è previsto nell'ottobre 2024, si recherà verso la coppia di asteroidi per effettuare un'indagine dettagliata e confermare come DART ha rimodellato Dimorphos.
Ulteriori informazioni: Shantanu P. Naidu et al, Caratterizzazione orbitale e fisica dell'asteroide Dimorphos in seguito all'impatto di DART, The Planetary Science Journal (2024). DOI:10.3847/PSJ/ad26e7
Informazioni sul giornale: Il giornale delle scienze planetarie
Fornito dalla NASA
