Ensimmäiset tulokset planetaarisen puolustuksen testistä julkaistiin – avaruusluotaimen törmäys lyhensi taivaankappaleen kiertoaikaa 33 minuuttia

DART-luotain törmäsi Dimorphos-kuuhun 26. syyskuuta 2022. Kokeen tarkoitus oli muuttaa kuun rataa ja tutkia kuinka tehokas tällainen törmäys olisi asteroidin radan muuttamiseksi.Nämä tavoitteet saavutettiin. Kuun kiertorataa pystyttiin muuttamaan törmäyttämällä. Kerätyn datan perusteella voidaan suunnitella, kuinka torjutaan maata uhkaavat asteroidit tositilanteessa.  

Tulokset on julkaistu äskettäin viidessä Nature-tiedelehden artikkelissa, joista kahdessa on kirjoittajana Helsingin yliopiston tutkijoita. Artikkeleissa esitetään kohteena olevien asteroidien yksityiskohtainen fysikaalinen karakterisointi, kuvaus DART-iskun seurauksista, kuten laajasta heittelepilvestä (sinkoutuneen materian pilvi), mittaus Dimorphosin 33 minuutin muutoksesta sen kiertoajassa Didymos-asteroidin ympäri sekä kuvaus siitä, kuinka liikemäärä siirtyi avaruusluotaimesta kuuhun.  

Dimorphos osoittautui kivikasaksi

– Pienestä koostaan huolimatta kohdeasteroidi Dimorphos osoittautui sorakasaksi – irtonaisten lohkareiden ja pikkukivien kasaumaksi. Löyhän koostumuksen takia avaruuteen sinkoutunut materiapilvi oli odotettua massiivisempi. Törmäysheitteleiden syntyminen myös edesauttoi merkittävästi avaruusluotaimen liikemäärän siirtymistä asteroidille, mikä kasvatti kiertoaikaan aiheutettua muutosta, sanoo yliopistotutkija Tomas Kohout Helsingin yliopistosta.  

Kohout on yhdessä muiden tutkijoiden kanssa rekonstruoinut DART-luotaimen vaikutuksen Dimorphosiin. He kuvailevat myös törmäyskohdan sijaintia ja luonnetta ja huomauttavat, että se oli kahden lohkareen välissä, joista toista luotain pyyhkäisi törmäyshetkellä. Analyysi auttaa tulevien tehtävien suunnittelussa ja auttaa ennustamaan vastaavien törmäysten tuloksia tarkemmin.  

Dimorphoksen kiertoradan muutos Didymosin ympärillä DART-törmäyksen seurauksena määritettiin ja kaksi riippumatonta lähestymistapaa viittaavat siihen, että kiertoaika lyheni noin 33 minuuttia.  

Teleskooppihavaintoja maailmanlaajuisesti

Helsingin yliopiston apulaisprofessori Mikael Granvik ja yliopistotutkija Tomas Kohout raportoivat yhdessä muiden tutkijoiden kanssa Hubble-avaruusteleskoopin havaintoja sinkoutuneesta materiasta eliheittelepilvestä.  

Heitteleiden nopeudet ja ajallinen kehitys voivat selittää DART-luotaimen Dimorphos-kuulle aiheuttaman liikemäärän muutoksen. Andrew Cheng kollegoineen huomauttavat, että Dimorphos-kuun ratanopeus pieneni törmäyksen seurauksena merkittävästi ja siksi he ehdottavat, että liikemäärän siirtymistä avaruusluotaimesta kuuhun paransi törmäyksen tuottamien heittelevirtojen rekyyli.  

Ariel Graykowski kollegoineen raportoivat Dimorphos-havainnoista ennen törmäystä, sen aikana ja sen jälkeen maailmanlaajuisella teleskooppiverkostolla, mukaan lukien kolme Réunionin saarella ja yksi Nairobissa, jotka tallensivat törmäyksen hetken. He arvioivat sinkoutuneen pölyn massan ja energian sekä sen ajallisen kehityksen, mikä voi auttaa meitä ymmärtämään törmäysmissioiden tuloksia.  

–Tieteellisesti kiinnostava piirre DARTin tuottamassa heittelepilvessä on, että sitä tultaneen käyttämään erittäin hyvin kalibroituna vertailupisteenä asteroidivyöhykkeellä verrattain usein tapahtuvien asteroidien keskinäisten törmäysten ja niiden seurauksista tehtyjen teleskooppihavaintojen tulkinnassa. DARTin merkitys on siis huomattavasti laajempi kuin saattaisi ajatella, lisää Mikael Granvik.  

Dimorphos tai Didymos eivät aiheuta vaaraa planeetta Maalle ennen tai jälkeen DARTin kontrolloidun törmäyksen Dimorphosin kanssa.

Johns Hopkins AppliedPhysicsLab rakensi ja operoi DART-avaruusluotainta ja hallinnoi NASAnPlanetaryDefenceCoordination Officen DART-missiota viraston PlanetaryMissions -ohjelmatoimiston projektina. LICIACube on Italian avaruusjärjestön (ASI) projekti, jonka toteuttaa Argotec. Lisätietoja DART-missiosta on osoitteessa https://www.nasa.gov/dart tai https://dart.jhuapl.edu. 

Linkit DARTin tiederyhmässä valmisteltuihin artikkeleihin:

Daly et al.: Successful Kinetic Impact into an Asteroid for Planetary Defense https://www.nature.com/articles/s41586-023-05810-5 

Thomas et al.: Orbital Period Change of Dimorphos Due to the DART Kinetic Impact https://www.nature.com/articles/s41586-023-05805-2 

Li et al.:  Ejecta from the DART-produced active asteroid Dimorphos https://www.nature.com/articles/s41586-023-05811-4 

Cheng et al.: Momentum Transfer from the DART Mission Kinetic Impact on Asteroid Dimorphos https://www.nature.com/articles/s41586-023-05878-z 

Lisätietoja:  

Mikael Granvik – apulaisprofessori / AssociateProfessor, +358 294150715, mikael.granvik@helsinki.fi  

Tomas Kohout – yliopistotutkija / UniversityResearcher, +358 294151008, tomas.kohout@helsinki.fi