يرى هابل صخورًا تهرب من تحولات الكويكب

اصطدام مهمة 2022 DART بسطح الكويكب

آسف دجاج ليتل ، السماء لم تسقط – على الأقل ليس بعد.

تشكل الكويكبات الضاربة خطر اصطدام حقيقي بالأرض. يقدر العلماء أن كويكبًا عبر عدة أميال ضرب الأرض قبل 65 مليون سنة ، مما أدى إلى انقراض الديناصورات من بين الأنواع الأخرى. يمكن للبشرية أن تتجنب هذا المصير إذا بدأنا ، على عكس الديناصورات ، في التدرب على كيفية هزيمة كويكب يقترب من الأرض.

إنها أصعب من كيفية تصويرها في أفلام الخيال العلمي مثل Deep Impact. يحتاج علماء الكواكب أولاً إلى معرفة كيفية تجميع الكويكبات. هل هي أكوام من الركام الصخري غير المحكم أم شيء أكثر أهمية؟ ستساعد هذه المعلومات في توفير إستراتيجيات حول كيفية إبعاد الكويكب المهدد بنجاح.

كخطوة أولى، ناسا لقد أجرى تجربة عن طريق اصطدامه بكويكب ليرى كيف يتم إفساده. وقع تأثير المركبة الفضائية DART (اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج) على الكويكب ديمورفوس في 26 سبتمبر 2022. علماء الفلك الذين يستخدمونه تلسكوب هابل الفضائي اتبع آثار الصراع الكوني. كانت إحدى المفاجآت اكتشاف عشرات الصخور التي ألقيت من الكويكب. في صور هابل ، تبدو مثل سرب من النحل يتحرك ببطء شديد بعيدًا عن الكويكب. إذا اصطدم كويكب بالأرض ، فسوف يرسل صخورًا مهددة تندفع في اتجاهنا.

صورة لكويكب ديمورفوس مع أسهم بوصلة وشريط مقياس ومفتاح ألوان للرجوع إليها.
يظهر سهم البوصلة الشمالية والشرقية اتجاه الصورة في السماء. لاحظ أن العلاقة بين الشمال والشرق في السماء (كما هو موضح من الأسفل) معكوسة مقارنة بأسهم الاتجاه على خريطة الأرض (كما هو موضح أعلاه).
الجسم الأبيض الساطع في أسفل اليسار عبارة عن تغيير شكل. لها ذيل غبار أزرق يمتد قطريًا إلى أعلى اليمين. مجموعة من النقاط الزرقاء (مميزة بدوائر بيضاء) تحيط بالكويكب. هذه هي الصخور التي تحطمت من الكويكب عندما صدمت ناسا عمدا مصادم DART الذي يبلغ وزنه نصف طن في الكويكب في 26 سبتمبر 2022 ، كاختبار لما يجب فعله لإبعاد كويكب مستقبلي عن ارتطام الأرض. صور هابل الصخور البطيئة الحركة باستخدام كاميرا المجال الواسع 3 في ديسمبر 2022. اللون هو نتيجة تخصيص اللون الأزرق لصورة أحادية اللون (رمادية).
الائتمان: ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وديفيد جيويت (جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس) وأليسا باغان (STScI)

ربما كانت أغنية الروك الشهيرة “اهتز ، راتل آند رول” عام 1954 هي الموسيقى الرئيسية لاكتشاف تلسكوب هابل الفضائي الأخير لما يحدث عندما تتجلى الكويكبات بعد تجربة DART (اختبار انحراف الكويكبات المزدوج) التابعة لناسا. ضربت DART عمدا ديمورفوس في 26 سبتمبر 2022 ، مما أدى إلى تغيير طفيف في مسار مداره حول الكويكب الكبير ديديموس.

اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون حساسية هابل غير العادية كتلة من الصخور اهتزت من الكويكب عندما صدمت ناسا عمداً مركبة فضائية DART ذات نصف طن في ديمورفوس بسرعة 14000 ميل في الساعة.

استنادًا إلى قياس هابل الضوئي ، يتراوح حجم 37 صخرة قائمة بذاتها من ثلاثة أقدام إلى 22 قدمًا. إنهم يبتعدون عن الكويكب بحوالي نصف ميل في الساعة – تقريبًا سرعة مشي سلحفاة عملاقة. الكتلة الإجمالية لهذه الصخور التي تم تحديدها هي 0.1 ٪ من كتلة ثنائيات الشكل.

هذه هي آخر صورة كاملة للكويكب ديمورفوس ، كما شوهد قبل ثانيتين من اصطدام المركبة الفضائية DART (اختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة) التابعة لناسا. التقطت Didymos Reconnaissance و Asteroid Camera for Optical Navigation (DRACO) مساحة عرض 100 قدم من الكويكب. قامت المركبة الفضائية DART ببث هذه الصور إلى الأرض في الوقت الفعلي من كاميرا DRACO الخاصة بها. نجحت DART في التأثير على هدفها في 26 سبتمبر 2022. الائتمان: ناسا ، APL

قال ديفيد جيويت من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: “إنها ملاحظة رائعة – أفضل بكثير مما كنت أتوقع. نرى سحابة من الصخور تحمل الكتلة والطاقة من هدف الاصطدام. تتوافق أعداد وأحجام وأشكال الصخور مع تأثير سطح ديمورفوس”. “هذا يخبرنا لأول مرة بما يحدث عندما تصطدم بكويكب وترى كميات هائلة من المواد مقذوفة. الصخور هي بعض من أضعف الأجسام التي تم تصويرها على الإطلاق داخل نظامنا الشمسي.

يقول جيويت إن هذا يفتح بعدًا جديدًا لدراسة آثار تجربة DART وكالة الفضاء الأوروبيةالمركبة الفضائية هيرا القادمة ، والتي ستصل إلى الكويكب الثنائي في أواخر عام 2026. ستجري HERA مسحًا مفصلاً لما بعد الاصطدام للكويكب المستهدف. وقال جيويت: “ستظل سحابة الصخور تتشتت عندما تصل هيرا”. “إنها مثل خلية نحل تتوسع ببطء شديد والتي تنتشر في النهاية في مدار زوج ثنائي حول الشمس.”

يصور هذا الرسم التوضيحي مركبة فضائية ناسا لاختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوج (DART) قبل الاصطدام بنظام الكويكبات الثنائي Didymos. حقوق الصورة: NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

غالبًا ما لا تكون الصخور شظايا لكويكب صغير ناتج عن اصطدام. كانت مبعثرة بالفعل عبر سطح الكويكب ، وهذا واضح في آخر صورة عن قرب التقطتها مركبة الفضاء DART قبل ثانيتين من الاصطدام ، عندما كانت على بعد سبعة أميال فقط من السطح.

ويقدر جيويت أن الاصطدام أدى إلى إزاحة حوالي 2٪ من الصخور الموجودة على سطح الكويكب. ويقول إن ملاحظات هابل للصخور تعطي تقديرًا لحجم فوهة الارتطام DART. وقال “ربما تم حفر الصخور من دائرة بعرض 160 قدما (عرض ملعب كرة قدم) على سطح ديمورفوس.” ستحدد هيرا في النهاية حجم الحفرة الفعلي.

ربما تكون الديمورفوس قد تشكل من مادة ألقاها في الفضاء منذ زمن بعيد بواسطة الكويكب الكبير ديديموس. قد يكون الجسم الأصل قد استدار بسرعة كبيرة أو فقد الكائن بسبب الاصطدام بجسم آخر ، من بين سيناريوهات أخرى. شكلت المادة المقذوفة حلقة ، والتي اندمجت جاذبيًا لتشكيل الديموورفوس. قد ينتج عن ذلك كومة من الحطام المتطاير من الحطام الصخري متماسكة معًا بفعل الجاذبية الضعيفة نسبيًا. لذلك ، فإن الداخل ليس صلبًا ، لكن قوامه مشابه لحفنة العنب.

ليس من الواضح كيف تم رفع الصخور عن سطح الكويكب. قد تكون جزءًا من عمود المقذوف الذي صوره هابل والمراصد الأخرى. أو ربما انتقلت موجة زلزالية من الاصطدام عبر الكويكب – مثل ضرب الجرس بمطرقة – اهتزت الحطام السطحي وطردته.

وقال جيويت: “إذا اتبعنا الصخور في أرصاد هابل المستقبلية ، فقد يكون لدينا بيانات كافية لمتابعة المسارات الدقيقة للصخور ثم نرى في أي اتجاه تم إطلاقها من السطح”.

يقوم فريق DART و LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging Meteorites) بفحص الصخور المكتشفة في الصور التي التقطتها كاميرا LICIACube (LICIACube Unit Key Explorer) في الدقائق التالية لتأثير حركة DART.

تلسكوب هابل الفضائي هو مشروع تعاوني دولي بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية. يدير التلسكوب مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. يستضيف معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند عمليات هابل وويب العلمية. يتم تشغيل STScI لصالح وكالة ناسا من قبل اتحاد جامعات الأبحاث الفلكية في واشنطن العاصمة.