O impacto do asteróide DART criou 10.000

Sep 09, 2023

John Timmer - 20 de julho de 2023 21h37 UTC

A missão Double Asteroid Redirect Test (DART) da NASA foi um sucesso do ponto de vista da defesa planetária, pois mudou com sucesso a órbita de um asteróide. Mas a missão tinha um elemento científico e ainda estamos a vasculhar os destroços da colisão para determinar o que o impacto nos diz sobre o asteróide. Isso é difícil devido à distância do asteróide e à baixa quantidade de luz que reflete nos detritos.

Hoje, um artigo foi divulgado por uma equipe que analisou imagens do rescaldo usando o Telescópio Espacial Hubble. Eles avistaram dezenas de pedras que coletivamente representariam originalmente 0,1% da massa de Dimorphos, o alvo do DART. E embora todos estejam se movendo muito lentamente a partir do local da colisão, alguns deles deverão ser capazes de escapar da gravidade do sistema duplo de asteróides.

As imagens obtidas pelo DART imediatamente antes do seu desaparecimento sugerem que Dimorphos era uma pilha de entulho, uma mistura de pedras, pequenas rochas e poeira, mal mantidas unidas pela sua atração gravitacional mútua. Então, o que acontece quando um objeto relativamente sólido, como a espaçonave DART, atinge um asteroide em alta velocidade?

Por um tempo, a resposta foi “muita poeira”. As primeiras imagens mostram muito material saindo do asteróide, espalhando-se no espaço e formando uma longa “cauda” afastada pela pressão da radiação do Sol. Mas, com o tempo, os detritos foram clareados o suficiente para que o Hubble conseguisse obter uma imagem nítida de quaisquer objetos maiores que tivessem sido obscurecidos pela poeira – ou melhor, uma série de imagens nítidas.

O desafio disto é que esses objetos maiores ainda seriam muito pequenos e refletiriam muito pouco na forma da luz solar. Como resultado, eles geralmente aparecem como pequenos pontos de luz e parecem indistinguíveis dos raios cósmicos que atingem o detector ou das estrelas de fundo que se movem através do campo de visão do Hubble durante a geração de imagens.

Portanto, as imagens do Hubble tiveram que ser de longa exposição para capturar luz suficiente, e os pesquisadores combinaram múltiplas exposições tiradas pelo Hubble em diferentes pontos de sua órbita ao redor da Terra (o que exigiu que eles reorientassem a imagem para que todas mostrassem a área equivalente de o mesmo ângulo). A luz que aparecia apenas em uma ou algumas imagens foi descartada, eliminando parte do ruído.

Uma vez combinadas as exposições, os investigadores conseguiram identificar cerca de 40 objetos que se moviam juntamente com o sistema Didymos/Dimorphos, mas distintos dele. Apenas os mais brilhantes são visíveis nas imagens individuais.

Com base na quantidade de luz que refletem, os pesquisadores estimam que as rochas que estão vendo têm entre 4 e 7 metros de diâmetro. Isto é baseado na refletividade média dos asteróides pais; obviamente, quaisquer pedras mais escuras ou mais brilhantes irão prejudicar essas estimativas. Os investigadores também usam uma estimativa de densidade única baseada nos asteróides intactos para descobrir as massas prováveis ​​dos blocos. Coletivamente, estima-se que eles carreguem cerca de 0,1% da massa pré-colisão do Dimorphos.

Com base na distância do local do impacto, foi possível estimar suas velocidades. E eles são todos muito lentos. Mesmo as rochas mais rápidas movem-se a menos de um metro por segundo, o que significa levar cerca de quatro horas para percorrer um quilómetro desde o local do impacto. E os mais lentos têm apenas uma fração dessa velocidade.

Mas, dada a gravidade incrivelmente fraca do sistema duplo de asteroides de onde vieram, os objetos de maior velocidade serão capazes de escapar da atração gravitacional. Na verdade, a população de rochas pode ser dividida aproximadamente ao meio, com a metade mais rápida atingindo a velocidade de escape.

A combinação de massa e velocidade permitiu aos autores estimar a energia cinética total transportada pela colisão por essas rochas. Comparada com a energia fornecida pelo DART, é muito pequena, cerca de 0,003% da energia fornecida pelo DART.

Como Dimorphos é uma pilha de entulho, não há razão para pensar que estes sejam o produto do DART quebrando uma rocha maior com o impacto. Em vez disso, Dimorphos foi construído a partir de rochas que foram pré-destruídas por colisões no passado distante; O DART acabou de libertar alguns deles da gravidade da pilha de escombros. Com base nas imagens pré-impacto de Dimorphos, os investigadores estimam que as rochas teriam ocupado colectivamente cerca de 2% da superfície do asteróide. Isso é consistente com o fato de o DART ter explodido uma cratera de cerca de 50 metros de diâmetro.