In de afgelopen 500 miljoen jaar hebben er minstens vijf massale uitstervingsgolven plaatsgevonden op aarde, waarbij meer dan driekwart van de bestaande soorten verdween. De laatste dergelijke grootschalige uitstervingsgolf werd veroorzaakt door een asteroïde-inslag ongeveer 65 miljoen jaar geleden, in het Krijt. De daaropvolgende omstandigheden leidden tot het uitsterven van de dinosauriërs.
Nabij-aardse objecten (NEO's), zoals asteroïden en kometen, oftewel objecten die dicht langs de baan van de aarde passeren , zijn potentieel gevaarlijk. Planetaire verdediging draait om het detecteren en beperken van de dreiging van inslagen van NEO's. Het afbuigen van een asteroïde van de aarde is één manier om dit te doen.
De Double Asteroid Redirection Test (DART) was de allereerste missie die specifiek gericht was op het veranderen van de beweging van een asteroïde in de ruimte door middel van een kinetische inslag. Het was een demonstratie van kinetische impacttechnologie, namelijk het opzettelijk raken van een asteroïde om de snelheid en het traject ervan aan te passen.
Het doel van DART was het binaire asteroïdensysteem, bestaande uit de grotere asteroïde Didymos en de kleinere asteroïde Dimorphos, die eromheen draait . Het was een geschikte kandidaat voor het eerste experiment met planetaire verdediging , hoewel het niet op een botsingskoers met de aarde ligt en geen daadwerkelijke bedreiging vormt.
Het DART-ruimtevaartuig botste op 26 september 2022 op asteroïde Dimorphos. Het toonde aan dat een kinetisch botslichaam een gevaarlijke asteroïde op ramkoers met de aarde zou kunnen afbuigen.
Een studie gepubliceerd op 19 maart 2024 meldt dat de inslag zowel de baan als de vorm van Dimorphos heeft veranderd. De baan is niet langer cirkelvormig en de omlooptijd is 33 minuten en 15 seconden korter. De vorm is veranderd van een relatief symmetrische "afgeplatte bol" naar een "drie-assige ellipsoïde", zoals een langwerpige watermeloen.
Het onderzoeksteam gebruikte drie gegevensbronnen in hun computermodellen om de nawerkingen van de inslag op de asteroïde af te leiden.
- Beelden vastgelegd door het DART-ruimtevaartuig: Beelden vastgelegd door het ruimtevaartuig toen het de asteroïde naderde en stuurden ze terug naar de aarde via Het Deep Space Network van NASA (DSN). Deze beelden leverden close-upmetingen op van de opening tussen Didymos en Dimorphos, terwijl ook de afmetingen van beide asteroïden vlak voor de inslag werden gemeten.
- Radarwaarnemingen: DSN's Goldstone Solar System-radar stuiterde radio zwaait beide asteroïden af om de positie en snelheid van Dimorphos ten opzichte van Didymos na de inslag nauwkeurig te meten.
- De derde bron van gegevens werd geleverd door de grondtelescopen over de hele wereld die de 'lichtcurve' van beide asteroïden maten, oftewel hoe het zonlicht dat weerkaatste op de oppervlakken van de asteroïden in de loop van de tijd veranderde. Door de lichtcurven voor en na de impact te vergelijken, konden de onderzoekers leren hoe DART de beweging van Dimorphos veranderde.
Terwijl Dimorphos in een baan om de aarde draait, passeert hij periodiek vóór en vervolgens achter Didymos. Bij deze zogenaamde ‘wederzijdse gebeurtenissen’ kan de ene asteroïde een schaduw op de andere werpen of ons zicht vanaf de aarde blokkeren. In beide gevallen zal een tijdelijke dimming – een dip in de lichtcurve – door telescopen worden geregistreerd.
Het onderzoeksteam gebruikte de timing van deze precieze reeks lichtcurvedips om de vorm van de baan af te leiden en de vorm van de asteroïde te achterhalen. Het team ontdekte dat de baan van Dimorphos nu enigszins langwerpig of excentrisch is.
De onderzoekers berekenden ook hoe de omlooptijd van Dimorphos zich ontwikkelde. Direct na de inslag verkleinde DART de gemiddelde afstand tussen de twee asteroïden, waardoor de omlooptijd van Dimorphos met 32 minuten en 42 seconden verkortte tot 11 uur, 22 minuten en 37 seconden. In de daaropvolgende weken bleef de omlooptijd van de asteroïde korter worden doordat Dimorphos meer gesteente verloor aan de ruimte , om uiteindelijk uit te komen op 11 uur, 22 minuten en 3 seconden per omloop – 33 minuten en 15 seconden minder dan vóór de inslag.
Dimorphos heeft nu een gemiddelde orbitale afstand van Didymos van ongeveer 3,780 voet (1,152 meter) – ongeveer 120 voet (37 meter) dichterbij dan vóór de botsing.
De komende Hera-missie (die in 2024 wordt gelanceerd) van ESA zal naar het binaire asteroïdenstelsel reizen om gedetailleerd onderzoek uit te voeren en te bevestigen hoe DART Dimorphos heeft hervormd.
***
Referenties:
- NASA. Nieuws – NASA-onderzoek: baan van asteroïde, vorm veranderd na DART-inslag. Geplaatst op 19 maart 2024. Beschikbaar op https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, c.s. 2024. Orbitale en fysieke karakterisering van asteroïde Dimorphos na de DART-inslag. The Planetary Science Journal, deel 5, nummer 3. Gepubliceerd op 19 maart 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
