Bugün öğrendim ki: Eylül 2022'de bir uydu bir asteroide fırlatıldı ve şekli ve yörüngesi değişti.
NASA'nın DART (Çift Asteroid Yönlendirme Testi) uzay aracı 26 Eylül 2022'de 170 metre genişliğindeki bir asteroide kasıtlı olarak çarptığında, birden fazla anlamda iz bıraktı. Gösteri, Dünya ile çarpışma rotasında bulunan tehlikeli bir asteroidi saptırmak için kinetik bir etkilayıcının kullanılabileceğini kanıtladı. Şimdi Planetary Science Journal'da yayınlanan yeni bir çalışma, çarpmanın sadece asteroidin hareketini değil, aynı zamanda şeklini de değiştirdiğini gösteriyor.
DART'ın hedefi olan Dimorphos asteroidi, Didymos adı verilen daha büyük bir Dünya yakınındaki asteroidin yörüngesinde dönüyor. Çarpmadan önce, Dimorphos yaklaşık olarak simetrik bir "basık küre" şekline sahipti - boyundan daha geniş, ezilmiş bir top gibi. Didymos'tan yaklaşık 1189 metre mesafede, iyi tanımlanmış, dairesel bir yörüngede dönen Dimorphos, Didymos etrafında bir turu tamamlamak için 11 saat 55 dakika sürüyordu.
Güney Kaliforniya'daki NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'nda navigasyon mühendisi olan ve çalışmayı yöneten Shantanu Naidu, "DART çarpma gerçekleştirdiğinde, işler çok ilginç hale geldi," dedi. "Dimorphos'un yörüngesi artık dairesel değil: Yörünge periyodu" - tek bir yörüngeyi tamamlamak için geçen süre - "şimdi 33 dakika 15 saniye daha kısa. Ve asteroidin tüm şekli, nispeten simetrik bir nesneden 'üç eksenli elipsoide' - daha çok uzun bir karpuza benzeyen bir şeye - dönüştü."
Dimorphos Hasar Raporu
Naidu'nun ekibi, çarpmadan sonra asteroide ne olduğunu anlamak için bilgisayar modellerinde üç veri kaynağı kullandı. İlk kaynak DART'ın üzerindeydi: Uzay aracı asteroide yaklaşırken görüntüler yakaladı ve bunları NASA'nın Derin Uzay Ağı (DSN) aracılığıyla Dünya'ya geri gönderdi. Bu görüntüler, Didymos ve Dimorphos arasındaki boşluğu yakın çekim olarak ölçerken, çarpmadan hemen önce her iki asteroidin boyutlarını da değerlendirdi.
İkinci veri kaynağı, Kaliforniya, Barstow yakınlarında bulunan DSN'nin Goldstone Güneş Sistemi Radarıydı. Radyo dalgalarını her iki asteroide de yansıtarak, çarpmadan sonra Didymos'a göre Dimorphos'un konumunu ve hızını hassas bir şekilde ölçtü. Radar gözlemleri, NASA'nın DART'ın asteroide etkisinin asgari beklentileri büyük ölçüde aştığını hızlı bir şekilde anlamasına yardımcı oldu.
Üçüncü ve en önemli veri kaynağı: Dünya genelindeki yer tabanlı teleskoplar, her iki asteroidin "ışık eğrisini" veya asteroidlerin yüzeylerinden yansıyan güneş ışığının zamanla nasıl değiştiğini ölçtü. Araştırmacılar, çarpmadan önceki ve sonraki ışık eğrilerini karşılaştırarak, DART'ın Dimorphos'un hareketini nasıl değiştirdiğini öğrenebildiler.
Dimorphos yörüngede dönerken, periyodik olarak Didymos'un önünden ve arkasından geçiyor. Bu "karşılıklı olaylarda", bir asteroid diğerinin üzerine gölge düşürebilir veya Dünya'dan görüşümüzü engelleyebilir. Her iki durumda da, geçici bir karartma - ışık eğrisinde bir düşüş - teleskoplar tarafından kaydedilecektir.
JPL'de kıdemli araştırma bilimcisi ve çalışmanın ortak yazarı olan Steve Chesley, "Bu hassas ışık eğrisi çöküşleri dizisinin zamanlamasını kullanarak yörüngenin şeklini çıkardık ve modellerimiz çok hassas olduğu için asteroidin şeklini de anlayabildik." dedi. Ekip, Dimorphos'un yörüngesinin artık hafifçe uzatılmış veya dış merkezli olduğunu buldu. Chesley, "Çarpmadan önce, olayların zamanlamaları düzenli olarak gerçekleşiyordu ve dairesel bir yörünge gösteriyordu. Çarpmadan sonra, çok hafif zamanlama farklılıkları vardı, bir şeylerin ters gittiğini gösteriyordu. Bu tür bir doğruluğu hiç beklemiyorduk."
Modeller o kadar hassas ki, Dimorphos'un Didymos'un yörüngesinde dönerken ileri geri sallanmasını bile gösteriyorlar, dedi Naidu.
Yörünge Evrimi
Ekibin modelleri ayrıca Dimorphos'un yörünge periyodunun nasıl evrimleştiğini hesapladı. Çarpmadan hemen sonra, DART iki asteroid arasındaki ortalama mesafeyi azaltarak Dimorphos'un yörünge periyodunu 32 dakika 42 saniye kısaltarak 11 saat 22 dakika 37 saniyeye indirdi.
Sonraki haftalarda, Dimorphos uzaya daha fazla kaya malzemesi kaybettikçe asteroidin yörünge periyodu kısalmaya devam etti ve sonunda yörünge başına 11 saat 22 dakika 3 saniyede - çarpmadan önceki zamandan 33 dakika 15 saniye daha az - sabitlendi. Naidu, bu hesaplamanın 1,5 saniye içinde doğru olduğunu söyledi. Dimorphos'un şimdi Didymos'tan yaklaşık 1152 metre ortalama yörünge mesafesi var - çarpmadan öncekinden yaklaşık 37 metre daha yakın.
Washington'daki NASA Genel Merkezi'nde güneş sistemi küçük gövdeleri baş bilimcisi olan Tom Statler, "Bu çalışmanın sonuçları, yayınlanan diğerleriyle örtüşüyor," dedi. "Ayrı grupların verileri analiz ettiğini ve bağımsız olarak aynı sonuçlara vardığını görmek, sağlam bir bilimsel sonucun ayırt edici özelliğidir. DART bize sadece bir asteroid sapma teknolojisinin yolunu göstermekle kalmıyor, aynı zamanda asteroidlerin ne olduğu ve nasıl davrandıkları hakkında yeni temel anlayışlar ortaya koyuyor."
Bu sonuçlar ve çarpmadan sonra kalan molozların gözlemleri, Dimorphos'un asteroid Bennu'ya benzer, gevşek bir şekilde paketlenmiş bir "moloz yığını" nesnesi olduğunu gösteriyor. ESA'nın (Avrupa Uzay Ajansı) Ekim 2024'te fırlatılması planlanan Hera görevi, asteroid çiftine giderek ayrıntılı bir araştırma yapacak ve DART'ın Dimorphos'u nasıl yeniden şekillendirdiğini doğrulayacak.
Görev Hakkında Daha Fazla Bilgi
DART, NASA'nın Gezegen Savunma Koordinasyon Bürosu için Maryland, Laurel'deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL) tarafından tasarlandı, üretildi ve işletildi. Bu büro, ajansın gezegen savunmasında devam eden çabalarını denetliyor. DART, insanlığın bir gök cismini kasıtlı olarak hareket ettirmeyi amaçlayan ilk göreviydi.
Kaliforniya, Pasadena'daki Caltech'in bir bölümü olan JPL, NASA'nın Washington'daki genel merkezindeki Uzay Operasyonları Görev Müdürlüğü içindeki Uzay İletişimi ve Navigasyonu (SCaN) programı için DSN'yi yönetiyor.