¡Que era una maravilla! El impacto de la nave espacial DART superó todas las expectativas

Los telescopios espaciales Hubble y James Webb, así como los telescopios terrestres, observaron la enorme nube de escombros tras el impacto de la nave espacial DART de la NASA, que superó todas las expectativas.

Como saben, el 26 de septiembre de 2022 a las 23:14 UTC, la nave espacial DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA aterrizó con éxito en el miembro más pequeño del asteroide doble cercano a la Tierra (65803) Didymos + Dimorphos, la luna Dimorphos con un diámetro de unos 160 metros. Alrededor del componente principal Didymos, que tiene aproximadamente 780 metros de diámetro, la luna Dimorphos orbita en una órbita elíptica con un semieje mayor de 1,19 km y una excentricidad de menos de 0,03, es decir, su órbita es muy cercana a un círculo. El tiempo de órbita del pequeño satélite alrededor del cuerpo más grande es de 11,9 horas. Su sentido de rotación es retrógrado, es decir, visto desde el polo norte de la eclíptica, tiene el mismo sentido que el de las agujas del reloj, es decir, en sentido contrario al sentido de rotación de los principales planetas alrededor del Sol (sentido directo ). Basado en observaciones previas del paisaje terrestre, la pequeña luna es un tipo S, es decir, un asteroide rocoso.

En el momento del impacto de DART, el asteroide binario Didymos + Dimorphos estaba a 1,046 CSE (156,5 millones de km) del Sol ya 0,075 CSE (11,3 millones de km) de la Tierra.

La sonda espacial, cuya masa se redujo de 610 kg a 570 kg, chocó con el asteroide Dimorphos a una velocidad de 6,38 km/s (23.000 km/h), es decir, el impacto se produjo con una energía cinética muy elevada. Según estimaciones preliminares, la masa de Dimorphos es 5 × 109 kg (5 millones de toneladas). El impacto del DART no destruyó la pequeña luna, pero el efecto combinado del impacto y los escombros expulsados ​​pueden haber cambiado ligeramente la órbita del pequeño asteroide alrededor del cuerpo más grande, Didymos.

Fuimos testigos de un experimento espacial real y activo, cuyo propósito es estudiar la composición y la estructura interna del asteroide, así como investigar si la órbita del pequeño asteroide cambió en una medida detectable como resultado de la colisión, y si también se cambió el movimiento del sistema binario alrededor del Sol, lo que mostraría si en el futuro la trayectoria de objetos potencialmente peligrosos para la Tierra se puede cambiar usando este método, y si se podría evitar su colisión con nuestro planeta. Los asteroides dobles son muy buenos para este tipo de investigaciones. Debe enfatizarse que hoy en día no conocemos ningún cuerpo celeste pequeño natural que suponga un peligro de colisión específico para nuestro planeta, pero es solo cuestión de tiempo antes de que se produzca la posibilidad de tal colisión. Por eso es necesario prepararse con anticipación, y la misión DART también sirvió para este propósito.

Hasta que la nave espacial examine de cerca a Dimorphos después del impacto, la fuerza del impacto, así como el movimiento, la extensión, la masa, otras propiedades físicas y la composición del material que compuso la nube de escombros expulsados, solo pueden determinarse mediante observaciones remotas. Por lo demás, la misión Hera de la ESA (Agencia Espacial Europea) tiene previsto visitar el sistema binario Didymos + Dimorphos y estudiar en detalle las consecuencias del impacto del DART. Según los planes de hoy, la sonda Hera se lanzaría en octubre de 2024.

La nube de escombros de la colisión fue examinada de cerca por la pequeña cámara del minimoon LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) de 10 cm × 20 cm × 30 cm (CubeSat) transportado por la nave espacial DART. La miniluna fue creada por la Agencia Espacial Italiana (Agenzia Spaziale Italiana, abreviada como ASI) para la misión DART. El 11 de septiembre de 2022, se separó de la sonda DART principal y la siguió ligeramente por detrás, lo que le permitió tomar imágenes de la nube de escombros del impacto liberada por el asteroide Dimorphos desde una distancia de unos 50 km después del impacto de DART. Las imágenes de la miniluna captaron una enorme nube de escombros que superó todas las expectativas previas.

La imagen tomada por LICIACube, de fabricación italiana, la miniluna de la nave espacial DART, muestra una enorme nube de escombros de material liberado del cráter lunar Dimorphos después del impacto de DART a unos 50 km de distancia. En primer plano está el miembro más grande del sistema binario, el asteroide Didymos sobreexpuesto (ASI/NASA, New Scientist 2022.09.27.)

Los telescopios espaciales Hubble y James Webb (HST, JWST), así como los telescopios terrestres en la zona de doble observabilidad del asteroide Didymos + Dimorphos también estaban listos para observar las consecuencias de su colisión. Los telescopios espaciales y los telescopios terrestres han capturado la nube de escombros que se expande en el espacio y luego se desvanece lentamente en el tiempo. Según las observaciones fotométricas desde tierra, la luminosidad total del sistema Didymos + Dimorphos aumentó unas tres veces hasta su máximo, y seguía en este estado 8 horas después de la colisión (máximo de curva de luz plana). Un desarrollo que sorprende a los investigadores aún necesita una explicación.

El telescopio espacial Hubble rastreó los cambios en Dimorphos y su nube de escombros desde 22 minutos después del impacto de la sonda DART hasta 8,2 horas después del impacto.

Las imágenes del HST tomadas 22 minutos, 5 horas y 8,2 horas después del impacto de la sonda DART muestran cambios en la extensión, el tamaño, la forma, la estructura y el brillo de la nube de escombros expulsada por el asteroide Dimorphos. Las grabaciones se realizaron con el filtro F350LP en el canal UVIS de la cámara HST WFC3 (NASA/ESA Hubble Space Telescope STScI-2022-047, 2022.09.29.)

La animación realizada a partir de las imágenes del HST permite un seguimiento acelerado de los cambios en la nube de escombros del asteroide Dimorphos a lo largo del tiempo durante las 8 horas posteriores al impacto de la sonda DART.

La animación, creada a partir de imágenes del HST, muestra el cambio en el tiempo de la nube de escombros del asteroide Dimorphos entre 22 minutos y 8,2 horas después del impacto de la sonda DART. Las grabaciones se realizaron con el filtro F350LP en el canal UVIS de la cámara HST WFC3 (NASA/ESA Hubble Space Telescope STScI-2022-047, 2022.09.29.)

El Telescopio Espacial Hubble observará el sistema binario Didymos + Dimorphos diez veces más durante unas tres semanas después de la colisión DART para monitorear el impacto de la colisión.

El telescopio espacial James Webb de la NASA utilizó el instrumento NIRCam para tomar imágenes en el rango del infrarrojo cercano desde los segundos inmediatamente anteriores al impacto de la sonda DART (26 de septiembre de 2022, 23:14 UTC) hasta 5 horas después del impacto.

La animación compilada a partir de imágenes tomadas por el telescopio espacial James Webb de la NASA muestra el cambio temporal de la nube de escombros del asteroide Dimorphos desde los segundos previos al impacto del DART durante 5 horas (NASA JWST, STScI-2022-047, 2022.09.29).

La siguiente imagen muestra una comparación de imágenes tomadas por los telescopios espaciales HST y James Webb.

La nube de escombros del asteroide Dimorphos tras el impacto de la sonda DART en el canal HST WFC3/UVIS con el filtro F350LP (izquierda) y la imagen NIRCam del telescopio espacial James Webb con el filtro rojo F070W en el momento más cercano (derecha) . En ambas imágenes, las flechas indican la dirección del impacto (hacia el Sol) y la dirección del impacto. Las direcciones celestes norte (N) y este (E) (sistema ecuatorial) también se muestran con flechas. (NASA/ESA Hubble Space Telescope, NASA James Webb Space Telescope, STScI-2022-047, 09/29/2022)

El telescopio espacial James Webb está programado para observar el asteroide binario Didymos + Dimorphos durante varios meses más. Además de la cámara NIRCam, el espectrógrafo de infrarrojos NIRCSpec y el instrumento de infrarrojo medio MIRI (Mid-InfraRed Instrument) se utilizarán para examinar los asteroides y la nube de escombros que aún se pueden observar.

Fue posible tomar fotografías de la nube de escombros creada por la sonda DART que se estrelló contra el asteroide Dimorphos desde varios puntos de observación en tierra.

Uno de los telescopios del ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), un proyecto de sondeo del cielo para la búsqueda de objetos cercanos a la Tierra fundado por la NASA y operado por la Universidad de Hawái, logró tomar una serie de imágenes del Didymos. + Sistema Dimorphos, en el que se puede ver claramente el aparente fondo del cielo estrellado, un aumento en el tamaño de la nube de escombros que rodea al asteroide binario en movimiento.

¡Observaciones ATLAS del impacto de la nave espacial DART en Didymos! – cortos – COSMOS: UN VIAJE MÁGICO – 2022- szept. 27. 00m14s – VÍDEO de YouTube.

La serie de imágenes a continuación muestra las grabaciones de ATLAS.

Imágenes de ATLAS de la nube de escombros creada por el impacto de la sonda DART en el asteroide Dimorphos: cronológicamente desde la fila superior (arriba a la izquierda) hasta la fila inferior (abajo a la derecha). Las imágenes también muestran el movimiento aparente del pequeño cuerpo celeste en relación con las estrellas (proyecto ATLAS, Universidad de Hawái, NASA, Sky and Telescope en línea 2022.09.27).

También se realizó un video espectacular de la extensión de la nube de escombros Dimorphos en el observatorio Les Makes en la Isla Reunión, un departamento francés de ultramar ubicado en el Océano Índico. Esto se puede ver en el video a continuación, así como en las imágenes tomadas por la miniluna LICIACube de la sonda DART, que está mucho más cerca que las observaciones terrestres.

¡Pow! Impacto de asteroide DART visto desde el observatorio terrestre y cubesat VideoFromSpace – 2022. szept. 27. – 01m02s – YouTube VIDEO (Observatorio Les Makes, J. Berthier, F. Vachier / T. Santana-Ros / ESA NEOCC, D. Föhring, E. Petrescu, M. Micheli, NASA DART LICIACube)

Con el telescopio Lesedi de 1 metro del Observatorio Astronómico de Sudáfrica (SAAO) (“Lesedi” = “luz” en el idioma de la tribu local), también se tomó una espectacular serie de imágenes, que también muestra claramente la evolución de la Nube de escombros de material arrancado del asteroide Dimorphos por el impacto de la sonda DART.

Vistas del cambio en la nube de escombros del asteroide Dimorphos, cronológicamente de arriba a la izquierda a abajo a la derecha, tomadas con el telescopio Lesedi de 1 metro de SAAO (Nicolas Erasmus (SAAO) y Amanda Sickafoose (PSI), Sky and Telescope en línea
2022.09.27.)

Los cambios temporales en la estructura espacial de la nube de escombros del asteroide Dimorphos se reconstruirán mediante el análisis conjunto de la minisonda de la sonda DART, las imágenes italianas LICIACube, así como las imágenes tomadas con telescopios espaciales y telescopios terrestres.

La composición y los parámetros físicos de la nube de escombros también cuentan con la ayuda de imágenes en color tomadas por el telescopio de 3,2 metros de la IRTF (Instalación del Telescopio Infrarrojo) de la NASA en el pico Mauna Kea en las islas de Hawái.

Además de estas observaciones terrestres, se tomaron imágenes de la nube de escombros Dimorphos de al menos otros ocho observatorios.

Los resultados de la misión DART, de importancia pionera en la investigación de asteroides
el procesamiento llevará meses.

Tenga en cuenta que la misión DART no fue la primera en realizar un experimento espacial para impactar un pequeño cuerpo celeste. El cuerpo de prueba de 370 kg de la nave espacial Deep Impact de la NASA se estrelló contra el cometa 9P/Tempel 1 en 2005, pero no se esperaba que desviara un núcleo cometario mucho más pesado que el asteroide Dimorphos, el objetivo principal era estudiar el material del núcleo y el cráter de impacto

La publicación de la noticia contó con el apoyo del proyecto GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Efectos y Riesgos Cósmicos”.

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