Hubble dostrzega podwójne ogony po uderzeniu DART w planetoidę

26 września 2022 r. NASA przeprowadziła pierwszy w swoim rodzaju eksperyment, Double Asteroid Redirection Test (DART), mający na celu celowe rozbicie statku kosmicznego w małą asteroidę w pierwszym na świecie teście w kosmosie dla planetarnych obrona. NASA ogłosiła, że ​​misja zakończyła się sukcesem w zmianie orbity Dimorphos, księżycowej planetoidy Didymos. Jednak wciąż jest wiele do nauczenia się o systemie.

Dalsze obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a już ujawniają najczystszy obraz zdumiewającej niespodzianki — nowo opracowanego drugiego warkocza wyrzuconego.

Dwa warkocze pyłu wyrzucone z układu asteroid Didymos-Dimorphos są widoczne na nowych zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, dokumentujących utrzymujące się skutki uderzenia w test Double Asteroid Redirection Test (DART).

Sonda DART uderzyła w Dimorphos, mały księżyc Didymos, 26 września w teście obrony planetarnej, aby zmienić orbitę Dimorphos, zderzając się z nią. Aktualne dane pokazują, że DART skrócił oryginalną 11-godzinną i 55-minutową orbitę Dimorphos wokół Didymos o około 32 minuty.

Wielokrotne obserwacje z Hubble’a w ciągu ostatnich kilku tygodni pozwoliły naukowcom przedstawić pełniejszy obraz tego, jak chmura szczątków systemu ewoluowała w czasie. Obserwacje pokazują, że wyrzucona materia, czyli „wyrzucona”, zwiększyła swoją jasność w miarę upływu czasu po uderzeniu, w dużej mierze zgodnie z oczekiwaniami. Bliźniaczy ogon to nieoczekiwany rozwój, chociaż podobne zachowanie jest często obserwowane w kometach i aktywnych asteroidach. Obserwacje Hubble’a zapewniają najlepszą jak dotąd jakość obrazu podwójnego ogona.

Po uderzeniu Hubble wykonał 18 obserwacji systemu. Obrazy wskazują drugi ogon utworzony między 2 a 8 października. Na tym zdjęciu DART wpłynął na system Didymos-Dimorphos z kierunku godziny dziesiątej.

Związek między kometowym warkoczem a innymi cechami wyrzutów widocznymi w różnych momentach na zdjęciach z Hubble’a i innych teleskopów jest wciąż niejasny i jest to coś, nad czym obecnie pracuje zespół badawczy. Ogon północny jest nowo rozwinięty. W nadchodzących miesiącach naukowcy przyjrzą się bliżej danym z Hubble’a, aby określić, jak rozwinął się drugi ogon. Istnieje wiele możliwych scenariuszy, które zespół zbada.

info: HubbleSite

Test zmiany trajektorii planetoidy udany. DART wykonał swoje zadanie

NASA ogłosiła na briefingu prasowym, że próba Double Asteroid Redirect Test, mająca na celu zmianę trajektorii księżyca asteroidy, zakończyła się sukcesem przekraczającym oczekiwania sukcesem.

Zanim sonda DART uderzyła czołowo w Dimorphos, księżyc asteroidy 65803 Didymos, księżyc okrążał swoją macierzystą planetoidę w około 11 godzin i 55 minut. Teraz ukończenie orbity zajmuje tylko 11 godzin 23 minuty (plus minus 2 minuty). Duża zmiana — 32 minuty — mieściła się w zakresie przewidywanym przed uderzeniem, ale znajdowała się na górnym końcu tego, co było możliwe.

Gdyby Dimorphos był silnym, solidnym ciałem, odrzut po uderzeniu nie byłby aż tak duży. Imponujące pióropusze wyrzutów wyrzucane z czołowego uderzenia prawdopodobnie przyczyniły się do efektu odrzutu, działając trochę jak retrorakieta. Dla każdej akcji istnieje równa i przeciwna reakcja: wystrzeliwując materiał w kierunku ruchu Dimorphosa, prędkość Dimorphosa zmieniła się tak samo w przeciwnym kierunku.

Misja potwierdziła pomiar za pomocą światła widzialnego i radaru. Zarówno za pomocą naziemnych, jak i kosmicznych teleskopów optycznych, zarejestrowali krzywe blasku systemu Didymos, gdy dwa komponenty na przemian zasłaniały się nawzajem: małe, krótkie spadki jasności, gdy Dimorphos rzuca cień na Didymosa, i większe, dłuższe spadki, gdy Dimorphos przez nie przechodzi cień Didymosa. Okres tych spadków zmieniała się wraz z szybszą orbitą Dimorphos.

Metoda radarowa była niezależna od optycznej. Radioteleskopy, takie jak te w Goldstone w południowej Kalifornii i Green Bank w Zachodniej Wirginii, aktywnie nadawały fale radarowe w systemie Dimorphos i obserwowały odbity sygnał. Czas nadejścia sygnału zwrotnego („opóźnienie”) zależy od odległości do celu; częstotliwość sygnału zwrotnego („Doppler”) będzie taka sama jak częstotliwość nadawania, jeśli obiekt znajduje się w bezruchu względem teleskopu, oraz wyższa lub niższa, jeśli obiekt porusza się w kierunku lub od teleskopu. Po zderzeniu DART obrazy radarowe z opóźnieniem dopplerowskim systemu Didymos-Dimorphos wykazały, że księżyc nie miał ani pozycji, ani prędkości oczekiwanej z orbity sprzed zderzenia, a nowa prędkość orbitalna uzyskana z obserwacji radiowych ściśle odpowiadała prędkości optycznej.

To ogłoszenie to dopiero pierwszy wynik eksperymentu DART. Pozostaje jeszcze wiele pytań. Ile masy zostało wyrzucone? Jak duże były cząstki — cały pył? Czy były wystarczająco duże, aby były niebezpieczne? Czy uderzenie było wystarczająco duże, aby wprowadzić chybotanie do bieguna obrotowego Dimorphosa? Jeśli tak, to ile czasu zajmie zgrzytanie w księżycu, aby to chwianie zniknęło?

Znacznie więcej pracy pozostaje przy tak ogromnej ilości informacji zakodowanej w pióropuszach wyrzutów i długim, przypominającym kometę warkoczu pyłowym. Zebranie pełnych danych naukowych zajmie zapewne lata.

Po uderzeniu przez DART, asteroida Dimorphos wzbogaciła się o ogon

Coraz więcej zdjęć i szczegółów pojawia się na temat asteroidy celowo rozbitej przez sondę NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) w zeszłym tygodniu, a to ostatnie zdjęcie jest oszałamiające. Teleskop w Chile o nazwie SOAR wykonał zdjęcie asteroidy Dimorphos dwa dni po uderzeniu przez DART i odkrył, że asteroida ciągnie za sobą strumień gruzu o długości ponad 10 000 kilometrów. Jednak inne raporty wskazują, że ślad gruzu może teraz mieć nawet 50 000 km i nadal może się powiększać.

Astronomowie Teddy Kareta z Obserwatorium Lowell i Matthew Knight z Akademii Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych użyli 4,1-metrowego teleskopu Southern Astrophysical Research (SOAR) w Międzyamerykańskim Obserwatorium Cerro Tololo w Chile. Uchwycili najlepsze dotychczas zdjęcie ogromnego pióropusza pyłu i gruzu, który został wyrzucony z powierzchni asteroidy przez DART. Astronomowie powiedzieli, że widoczny tutaj ślad pyłu to wyrzut, który został odepchnięty przez ciśnienie promieniowania Słońca, podobnie jak ogon komety. Na tym zdjęciu widać, że wyrzut rozciąga się od środka do prawej krawędzi pola widzenia na długości około 3,1 minuty kątowej. Z odległością Dimorphos od Ziemi w czasie obserwacji, równałoby się to co najmniej 10 000 kilometrów od punktu uderzenia.

To niesamowite, jak wyraźnie byliśmy w stanie uchwycić strukturę i zakres następstw w dniach po uderzeniu.powiedział Kareta.

Jednak według grupy dyskusyjnej na Facebooku dla Near-Earth Object Confirmation Page (NEOCP), astronom Alain Maury powiedział 3 października, że ​​ogon urósł do 13 minut łuku. Oznacza to, że do tej pory ogon wyrzucany mógł mierzyć co najmniej 50 000 km długości. Knight powiedział, że planują użyć SOAR do monitorowania wyrzutu w nadchodzących tygodniach i miesiącach i mamy nadzieję, że będziemy mogli udostępnić więcej zdjęć śladu gruzu w wysokiej rozdzielczości.

DART celowo uderzył w Dimorphos, księżyc krążący wokół większej asteroidy Didymos, w poniedziałek 26 września 2022 roku. Był to pierwszy test obrony planetarnej, w którym uderzenie statku kosmicznego próbowało zmodyfikować orbitę asteroidy. Zespół DART będzie potrzebował kilku tygodni analiz, aby ustalić, czy iw jakim stopniu zmieniła się orbita Dimorphos wokół Didymos.

Chociaż tworzenie pola szczątków i wyrzutów nie byłoby optymalne, gdyby asteroida zbliżała się do Ziemi, takie testy są kluczowe, jeśli planetolodzy chcą zrozumieć, jak asteroidy reagują na uderzenia, zwłaszcza jeśli celem jest odwrócenie ich od uderzenia w Ziemię. Naukowcy chcą lepiej zrozumieć ilość i charakter wyrzutu wynikającego z uderzenia oraz sposób, w jaki może to pomóc w modyfikacji orbity asteroidy.

Teraz rozpoczyna się kolejna faza pracy zespołu DART, który analizuje swoje dane i obserwacje przez nasz zespół i innych obserwatorów na całym świecie, którzy uczestniczyli w badaniu tego ekscytującego wydarzenia.powiedział Knight.

Po raz pierwszy Webb, Hubble dokonują jednoczesnych obserwacji tego samego celu

Dwa z wielkich kosmicznych obserwatoriów NASA miały miejsce w pierwszym rzędzie w pierwszym tego rodzaju teście NASA dotyczącym obrony Ziemi przed potencjalnymi zagrożeniami asteroidami lub kometami.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i Teleskop Kosmiczny Hubble’a połączyły siły, aby zebrać dane przed i po celnym uderzeniu w Dimorphos, księżycową planetoidę w systemie podwójnej planetoidy Didymos.

Obserwacje z użyciem naziemnych teleskopów nie tylko pomogą określić, jak skuteczny był test w zmianie orbity asteroidy, ale połączone możliwości Webba i Hubble’a – na tym samym celu, w tym samym czasie – pozwolą naukowcom na analizę szerokiej gamy dane dotyczące składu i historii naszego Układu Słonecznego. Dwa z obserwatorium kosmiczne, Teleskop Jamesa Webba i Teleskop Hubble’a, uchwyciły widoki unikalnego eksperymentu NASA zaprojektowanego w celu celowego rozbicia statku kosmicznego w małą asteroidę podczas pierwszego na świecie kosmicznego testu obrony planetarnej. Te obserwacje uderzenia w test Double Asteroid Redirection Test (DART) są pierwszymi, kiedy Webb i Hubble jednocześnie zaobserwowali ten sam cel na niebie.

26 września 2022 o 19:14 EDT, DART celowo zderzył się z Dimorphos , księżycową planetoidą w układzie podwójnej planetoidy Didymos. Był to pierwszy na świecie test techniki łagodzenia uderzeń kinetycznych, wykorzystujący statek kosmiczny do odchylania asteroidy, która nie stanowi zagrożenia dla Ziemi, i modyfikowania orbity obiektu. DART to test do obrony Ziemi przed potencjalnymi zagrożeniami asteroidami lub kometami. Skoordynowane obserwacje Hubble’a i Webba są czymś więcej niż tylko operacyjnym kamieniem milowym dla każdego teleskopu – istnieją również kluczowe pytania naukowe dotyczące budowy i historii naszego Układu Słonecznego, które naukowcy mogą zbadać, łącząc możliwości tych obserwatoriów.

Webb i Hubble pokazują to, o czym zawsze wiedzieliśmy, że jest prawdą w NASA: uczymy się więcej, gdy pracujemy razem. Po raz pierwszy Webb i Hubble jednocześnie wykonali zdjęcia z tego samego celu w kosmosie: asteroidy, w którą uderzył statek kosmiczny po przebyciu siedmiu milionów mil. Cała ludzkość z niecierpliwością czeka na odkrycia Webba, Hubble’a i naszych naziemnych teleskopów – dotyczące misji DART i nie tylko.powiedział administrator NASA Bill Nelson.

Obserwacje Webba i Hubble’a razem pozwolą naukowcom zdobyć wiedzę na temat natury powierzchni Dimorphos, ile materiału zostało wyrzucone w wyniku zderzenia i jak szybko zostało wyrzucone. Dodatkowo Webb i Hubble uchwyciły wpływ na różne długości fal światła – Webb w podczerwieni i Hubble w widzialnym. Obserwacja zderzenia w szerokim zakresie długości fal ujawni rozkład rozmiarów cząstek w rozszerzającej się chmurze pyłu, pomagając określić, czy wyrzuciła ona wiele dużych brył, czy głównie drobny pył. Połączenie tych informacji z naziemnymi obserwacjami przez teleskop pomoże naukowcom zrozumieć, jak skutecznie uderzenie kinetyczne może modyfikować orbitę asteroidy.

Webb rejestruje miejsce uderzenia przed i po zderzeniu

Webb wykonał jedną obserwację miejsca uderzenia przed zderzeniem, a następnie kilka obserwacji w ciągu następnych kilku godzin. Obrazy z kamery bliskiej podczerwieni Webba (NIRCam) pokazują ciasny, zwarty rdzeń, z pióropuszami materiału pojawiającymi się jako smugi odchodzące od środka miejsca uderzenia. Obserwacja uderzenia za pomocą Webba postawiła zespoły operacyjne, planowania i naukowego przed wyjątkowymi wyzwaniami, ze względu na prędkość poruszania się asteroidy po niebie. Gdy DART zbliżył się do celu, zespoły wykonały dodatkowe prace w tygodniach poprzedzających uderzenie, aby umożliwić i przetestować metodę śledzenia asteroid poruszających się ponad trzy razy szybciej niż pierwotne ograniczenie prędkości ustalone dla Webba.

Nie mam nic poza ogromnym podziwem dla ludzi z Webb Mission Operations, którzy to urzeczywistnili. Planowaliśmy te obserwacje od lat, a potem szczegółowo od tygodni i bardzo się cieszę, że udało się to osiągnąć.powiedziała główna badaczka Cristina Thomas z Northern Arizona University w Flagstaff w Arizonie.

Naukowcy planują również obserwować system asteroid w nadchodzących miesiącach za pomocą instrumentu Webb’s Mid-Infrared Instrument (MIRI) i spektrografu Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) Webba . Dane spektroskopowe zapewnią naukowcom wgląd w skład chemiczny asteroidy. Webb obserwował wpływ w sumie przez pięć godzin i wykonał 10 zdjęć. Dane zostały zebrane w ramach programu Webb’s Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program prowadzonego przez Heidi Hammel z Association of Universities for Research in Astronomy (AURA).

Obrazy Hubble’a pokazują ruch Ejecta po uderzeniu

Hubble zarejestrował również obserwacje układu podwójnego przed uderzeniem, a następnie ponownie 15 minut po tym, jak DART uderzył w powierzchnię Dimorphos. Obrazy z kamery szerokokątnej 3 Hubble’a pokazują wpływ w świetle widzialnym. Wyrzucone z uderzenia wyglądają jak promienie wychodzące z ciała asteroidy. Odważniejszy, rozłożony kolec wyrzutu na lewo od asteroidy znajduje się w ogólnym kierunku, z którego zbliża się DART.

Niektóre promienie wydają się być lekko zakrzywione, ale astronomowie muszą przyjrzeć się bliżej, aby ustalić, co to może oznaczać. Na zdjęciach z Hubble’a astronomowie szacują, że jasność systemu wzrosła trzykrotnie po uderzeniu i zauważyli, że jasność utrzymuje się na stałym poziomie, nawet osiem godzin po uderzeniu. Hubble planuje monitorować system Didymos-Dimorphos jeszcze dziesięć razy w ciągu najbliższych trzech tygodni. Te regularne, stosunkowo długoterminowe obserwacje, gdy wyrzucana chmura rozszerza się i zanika w czasie, nakreślą pełniejszy obraz rozszerzania się chmury od wyrzutu do jego zniknięcia.

Kiedy zobaczyłem dane, dosłownie zaniemówiłem, oszołomiony niesamowitymi szczegółami wyrzutu, które uchwycił Hubble. Czuję się szczęśliwy, że mogę być świadkiem tego momentu i być częścią zespołu, który to sprawił.powiedział Jian-Yang Li z Planetary Science Institute w Tucson w Arizonie, który kierował obserwacjami Hubble'a.

Hubble wykonał 45 zdjęć w czasie bezpośrednio przed i po wpływie DART na Dimorphos. Dane Hubble’a zostały zebrane w ramach Programu Obserwatorów Ogólnych Cyklu 29.

To bezprecedensowy pogląd na bezprecedensowe wydarzenie.podsumował Andy Rivkin, kierownik zespołu dochodzeniowego DART z Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
info: HubbleSite