In den letzten 500 Millionen Jahren gab es mindestens fünf Episoden von Massensterben der Lebensformen auf der Erde, als mehr als drei Viertel der existierenden Arten ausgerottet wurden. Das letzte derartige großflächige Aussterben von Leben ereignete sich aufgrund eines Asteroideneinschlags vor etwa 65 Millionen Jahren in der Kreidezeit. Die daraus resultierenden Bedingungen führten zur Vernichtung der Dinosaurier aus der Erdoberfläche Die Erde .
Erdnahe Objekte (NEOs) wie Asteroiden und Kometen, also Objekte, die nahe an der Erde vorbeiziehen Orbit sind potenziell gefährlich. Planetenverteidigung Es geht darum, Bedrohungen durch NEOs zu erkennen und abzuschwächen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Ablenkung eines Asteroiden von der Erde.
Der Double Asteroid Redirection Test (DART) war die erste Mission überhaupt, die sich der Veränderung der Bewegung eines Asteroiden widmete Raum durch kinetische Wirkung. Es handelte sich um eine Demonstration der kinetischen Impaktortechnologie, d. h. den Aufprall auf einen Asteroiden, um dessen Geschwindigkeit und Flugbahn anzupassen.
Das Ziel von DART war das binäre Asteroidensystem, bestehend aus dem größeren Asteroiden Didymos und dem kleineren Asteroiden Dimorphos Bahnen der größere Asteroid. Es war ein geeigneter Kandidat für den ersten Platz Planetenverteidigung Experiment, obwohl es nicht auf dem Weg ist, mit der Erde zusammenzustoßen, und keine wirkliche Bedrohung darstellt.
Die Raumsonde DART traf am 26. September 2022 den Asteroiden Dimorphos. Dabei zeigte sich, dass ein kinetischer Impaktor einen gefährlichen Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde ablenken könnte.
Eine am 19. März 2024 veröffentlichte Studie berichtet, dass die Auswirkungen beides verändert haben Orbit und Form von Dimorphos. Die Umlaufbahn ist nicht mehr kreisförmig und die Umlaufzeit ist 33 Minuten und 15 Sekunden kürzer. Die Form hat sich von einem relativ symmetrischen „abgeflachten Sphäroid“ zu einem „dreiachsigen Ellipsoid“ wie einer länglichen Wassermelone verändert.
Das Forschungsteam nutzte drei Datenquellen in seinen Computermodellen, um die Nachwirkungen des Einschlags auf den Asteroiden abzuleiten.
- Von der DART-Raumsonde aufgenommene Bilder: Bilder, die von der Raumsonde aufgenommen wurden, als sie sich dem Asteroiden näherte, und sie über zurück zur Erde schickten Das Deep Space Network der NASA (DSN). Diese Bilder lieferten Nahaufnahmen der Lücke zwischen Didymos und Dimorphos und ermöglichten gleichzeitig eine Abschätzung der Ausmaße beider Asteroiden kurz vor dem Einschlag.
- Radarbeobachtungen: Das Goldstone-Sonnensystemradar von DSN prallte ab Radio Wellen von beiden Asteroiden ab, um die Position und Geschwindigkeit von Dimorphos relativ zu Didymos nach dem Einschlag genau zu messen.
- Die dritte Datenquelle lieferten Bodenteleskope auf der ganzen Welt, die die „Lichtkurve“ beider Asteroiden maßen, also wie sich das von den Oberflächen der Asteroiden reflektierte Sonnenlicht im Laufe der Zeit veränderte. Durch den Vergleich der Lichtkurven vor und nach dem Aufprall konnten die Forscher herausfinden, wie DART die Bewegung von Dimorphos veränderte.
Während Dimorphos umkreist, passiert er periodisch vor und dann hinter Didymos. Bei diesen sogenannten „gegenseitigen Ereignissen“ kann ein Asteroid einen Schatten auf den anderen werfen oder uns die Sicht von der Erde aus versperren. In beiden Fällen wird eine vorübergehende Abschwächung – ein Einbruch der Lichtkurve – von Teleskopen aufgezeichnet.
Das Forschungsteam nutzte den Zeitpunkt dieser präzisen Reihe von Lichtkurveneinbrüchen, um die Form der Umlaufbahn abzuleiten und die Form des Asteroiden herauszufinden. Das Team stellte fest, dass die Umlaufbahn von Dimorphos nun leicht verlängert oder exzentrisch ist.
Die Forscher berechneten auch, wie sich die Umlaufzeit von Dimorphos entwickelte. Unmittelbar nach dem Einschlag verringerte DART den durchschnittlichen Abstand zwischen den beiden Asteroiden und verkürzte die Umlaufzeit von Dimorphos um 32 Minuten und 42 Sekunden auf 11 Stunden, 22 Minuten und 37 Sekunden. In den folgenden Wochen verkürzte sich die Umlaufzeit des Asteroiden immer weiter, da Dimorphos mehr Gesteinsmaterial verlor Raumund pendelte sich schließlich bei 11 Stunden, 22 Minuten und 3 Sekunden pro Umlauf ein – 33 Minuten und 15 Sekunden weniger Zeit als vor dem Aufprall.
Dimorphos hat nun eine mittlere Umlaufentfernung von etwa 3,780 Fuß (1,152 Meter) von Didymos – etwa 120 Fuß (37 Meter) näher als vor dem Aufprall.
Die bevorstehende Hera-Mission (Start im Jahr 2024) der ESA wird zum binären Asteroidensystem reisen, um eine detaillierte Untersuchung durchzuführen und zu bestätigen, wie DART Dimorphos umgeformt hat.
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References:
- NASA. Nachrichten – NASA-Studie: Umlaufbahn des Asteroiden, Form nach DART-Einschlag verändert. Veröffentlicht am 19. März 2024. Verfügbar unter https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- Naidu SP, et al 2024. Orbitale und physikalische Charakterisierung von Asteroiden-Dimorphos nach dem DART-Einschlag. The Planetary Science Journal, Band 5, Nummer 3. Veröffentlicht am 19. März 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
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