DART科学者たちがこれまで小惑星Didymosについて学んだこと

Omori Yoshiaki 10月 25, 2022

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宇宙船を小惑星として壊すことは、NASAの一般的な惑星科学アプローチではありませんが、それにもかかわらず確かに機会でした。

NASAの二重小惑星リダイレクトテスト（ダーツ）宇宙船は9月26日、デモルフォスという小さな小惑星に衝突し、地球を保護する可能性のある技術をテストしました。しかし、その影響は惑星科学者にとって一時的なものですが、小惑星これまでに訪れたすべての宇宙船。

ジョーンズホプキンス大学応用物理学研究所の惑星科学者であり、DARTの唯一の機器を担当する機器科学者であるCarolyn Ernstは、Space.comに「データが入ってくるのを見て本当に嬉しかったです」と述べました。「みんな一生懸命悩んで仕事をして忙しかった」

小惑星自体について学ぶにはまだ初期段階です。科学者たちはたった数週間、DARTからのデータを持っていて、自信を持って話す前に数多くの分析を実行します。 Ernstは「すぐに観察できる項目が多いが、あまりにも遠くに行く前に一緒に整理しなければならない注意事項がたくさんあります」と述べた。

幅160メートルのディモルフォスはディディモス、おそらく2,560フィート（780m）です。 DARTが2021年11月に発射される前に、科学者たちは小惑星から伝播ビームを反射する惑星レーダーのおかげで、2つの岩の形を検出しました。

DART宇宙船が最終目的地に向かって航海していたとき、それはすべての科学者が一対の岩石について知っていました。

DARTの唯一の機器であるDRACO（Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation）はこれを変えることができました。 DARTの旅のほとんどでは、小惑星は1つの明るい点として現れましたが、衝突する約10分前に、その点は2つの小さいながらもユニークな世界に変わり始めました。

科学者が衝突する前に、DARTの最後の数枚の画像を見るとすぐに、Dimorphosの1つの特徴が浮上しました。岩の表面には、岩、ほこり、そしてそれらの間のすべてが散在しています。宇宙船は前にこの種の表面を見たことがあります。日本の Hayabusa2 ミッション龍宮そしてNASAのOSIRIS-RExミッションベヌどちらも科学者たちが「瓦礫の山」小惑星と呼ばれる岩の塊を探索していることを知りました。

Ernstは、「それはあまりにも汚れていて、他の小惑星について知っているので、多くの人がそれが一種の瓦礫の山や緩く結合された岩の集合体だと思います」と言いました。

NASAのOSIRIS-REx宇宙船は、2018年12月12日にMapCamイメージャを使用して小惑星ベヌのこのイメージをキャプチャしました。（画像提供：NASA/Goddard/University of Arizona）

言い換えれば、DARTはDimorphosの内部を公開していないので、残骸のダミーの形は維持されないかもしれません。「私たちは内部を直接測定する方法はありません」とErnstは言いました。「インテリアは、より小さなものが載せられたより大きなものの群れである可能性がありますか？それは表面から完全に下に見えるように見えるかもしれませんか？

DARTが接近している間にErnstを襲ったDimorphosの第2の特徴は、少なくともDARTの接近角度から見たときに卵のような形でした。彼女は「予想よりあまり不規則だった」と述べた。「人々は小惑星が不規則な形をたくさん持っているので、しばしば大きなジャガイモと呼びます。そういう意味で思ったより規則的な形をしていたようです。」

Ernstは分析が続くにつれて、科学者はDimorphos表面の物質が動くように見えるかどうかについての手がかりを見つけるでしょう。

科学者たちはまた、欧州宇宙局の洞察を期待することができます。ヘラミッション2024年発売予定 SpaceX Falcon 9ロケットからそして2年後、ディモルフォスに到着する。 HeraはDARTの急いではなく、3次元で小惑星と衝突の影響を探索します。

ディディモスの様子

Dimorphosのより大きな仲間であるDidymosに対するDARTの見解は、近づくにつれて宇宙船の視野から滑り落ちたため、はるかに表面的でした。しかし、惑星科学者たちはDARTが家に送ったデータでDidymosを研究しています。

Ernstは、「私たちは絶対に科学を行うことができるDidymosについて興味深く興味深い外観を持っています」と述べました。

通り過ぎる観点からも、DidymosとDimorphosは近接性にもかかわらず、2つの別々の体であることを示しています。「表面は間違いなくDimorphosとは異なって見える」とErnstは言った。「特に手足で大きな岩を見てみましょう。しかし、デモルフォスのように巨大な岩の山のようには見えません。」

特に彼女は、ディディモスが一見均一に岩のように見えるデモルフォスと比較して、滑らかなパッチと粗いパッチの間の地形の変化がより多く見えると指摘しました。

DidymosとDimorphosの違いは、科学者が双性小惑星の形成を説明する方法に影響を与える可能性があります。一つのアイデア体が速すぎて回転し、物質が体から飛んで最終的に月に合体する可能性があることを示唆しています。 2番目のアイデア小惑星が大きな惑星に近すぎると、惑星の重力が月となる物質を破ることができると仮定します。

科学者たちは信じる約15％地球近くの小惑星は実際には双星系であり、時には3つの小惑星が投入されます。

混乱の意味

DARTミッションの設計のおかげで、宇宙船の突然の死は、データ科学者がDimorphosを理解するために使用できるデータの終わりを示していません。

まず、DARTはLight Italian Cubesat for Imaging of Asteroid（リシアキューブ）影響を受ける数週間前に配布しました。 LICIACubeは2台のカメラを装着し、DARTが火口や破片を発見するために到着してから約3分後に衝突点を通過しました。

「私たちは彼らがそれをしようとしたときに彼らが何を見せるのかわからなかった」とErnstは言った。しかし、LICIACubeの画像は、瓦礫が旗の形でDimorphosから飛んでいることを示しました。「それらのイメージはとても印象的で驚くべきものです」

そのような大量の破片は、Dimorphosが比較的弱く結合した材料で構成されていることを示唆しています。テニスボールをプレスから弾くのと比較してサンドボックスに投げることを検討してください。しかし、インパクトが混乱するという欠点もあります。 LICIACubeのイメージはあまりにも多くの破片でいっぱいで、科学者たちはイメージ内の小惑星の自然表面について多くを解読することはできません。

しかし、LICIACubeはDARTの唯一の証人ではありませんでした。また、募集したミッションは地上の望遠鏡そして宇宙から DART衝突の余波を見るため。

ミッションの惑星防衛目標は、これらの観察者の主なミッションを主導しました。地球と衝突する危険のある小惑星を人間が発見した場合、惑星防衛の専門家は、小惑星の太陽の周りを回る軌道を減らすと、2つの天体がもはや同じ場所にいる危険を冒すことができると言います。

この目的のために、望遠鏡は、ディモルフォスがディディモスを一周するのにかかる時間を測定することに焦点を当てました。ディモルフォスの軌道は以前に11時間55分間続きました。影響の影響で、その期間は 32分減少。それは発射前に科学者の高い期待でした。そしてDimorphosから飛んでいる残骸が軌道の変化に寄与したので、大きな減少はDARTによって生成された残骸の量を強調します。

しかし、継続的な観察は科学者に宇宙岩としての小惑星について、そして小惑星が自然に衝突したときに何が起こるのかについて多くを伝えます。

一般的に、Didymosシステムは地上の望遠鏡に1つの明るい点です。しかし、衝突後わずか2日で、小惑星のペアは長くて明るい彗星の尾を誇っていました。 6,000マイルを伸ばす（10,000km）宇宙へ。

右に伸びる長い光線を持つ明るい汚れ