Hubble sieht Gesteinsbrocken, die vom Asteroiden Dimorphos austreten

Ein Hubble-Weltraumteleskopbild des Asteroiden Dimorphos wurde am 19. Dezember 2022, etwa vier Monate nach dem Asteroideneinschlag, im Rahmen der DART-Mission (Double Asteroid Redirection Test) der NASA aufgenommen. Hubbles Empfindlichkeit enthüllt einige Dutzend Steine, die durch die Wucht des Einschlags vom Asteroiden zerschmettert wurden. Sie gehören zu den schwächsten Objekten, die jemals von Hubble im Sonnensystem abgebildet wurden. Basierend auf der Hubble-Photometrie sind die frei fallenden Steine ​​zwischen drei Fuß und 22 Fuß breit. Sie bewegen sich mit etwas mehr als einer halben Meile pro Stunde vom Asteroiden weg. Diese Entdeckung liefert unschätzbare Einblicke in das Verhalten eines kleinen Asteroiden, wenn er von einem Projektil getroffen wird, das seine Flugbahn ändern soll. Bildnachweis: NASA, ESA, David Jewett (UCLA) und Alyssa Pagan (STScI)

Der Einschlag der DART-Mission 2022 erschütterte die Oberfläche des Asteroiden

Tut mir leid, Chicken Little, der Himmel stürzt nicht ein – zumindest noch nicht.

Bei Asteroideneinschlägen besteht ein echtes Risiko einer Kollision mit der Erde. Wissenschaftler schätzen, dass vor 65 Millionen Jahren ein mehrere Kilometer großer Asteroid auf der Erde einschlug und neben anderen Lebensformen auch die Dinosaurier in einem Massensterben auslöschte. Im Gegensatz zu den Dinosauriern kann die Menschheit diesem Schicksal entgehen, wenn wir anfangen zu üben, wie man einen Asteroiden entgleist, der sich der Erde nähert.

Das ist schwieriger als in Science-Fiction-Filmen wie „Deep Impact“ dargestellt. Planetenforscher müssen zunächst herausfinden, wie man Asteroiden gruppiert. Fliegen lose Steinhaufen oder etwas Bedeutsameres? Diese Informationen werden dazu beitragen, Strategien zur erfolgreichen Abwehr des bedrohlichen Asteroiden bereitzustellen.

als ersten Schritt, NASA Er führte ein Experiment durch, bei dem er einen Asteroiden zerschmetterte, um zu sehen, wie verärgert er war. Der Einschlag der Raumsonde DART (Double Asteroid Reorientation Test) ereignete sich am 26. September 2022 auf dem Asteroiden Dimorphos. Astronomen im Einsatz Hubble-Weltraumteleskop Verfolgen Sie weiterhin die Auswirkungen der kosmischen Kollision. Die Überraschung ist die Entdeckung von mehreren Dutzend Gesteinsbrocken, die nach dem Einsturz des Asteroiden angehoben wurden. Auf den Hubble-Bildern scheinen sie ein Bienenschwarm zu sein, der sich sehr langsam vom Asteroiden entfernt. Das könnte bedeuten, dass der Einschlag eines Asteroiden, der sich der Erde nähert, eine bedrohliche Gruppe von Steinen in unsere Richtung schleudern könnte.

Bild des Asteroiden Dimorphos, mit Kompass- und Maßbandpfeilen und einem Farbschlüssel als Referenz.
Der nördliche und östliche Kompasspfeil zeigt die Himmelsrichtung des Bildes an. Beachten Sie, dass die Beziehung zwischen Norden und Osten am Himmel (von unten gesehen) im Verhältnis zu den Richtungspfeilen auf der Erdkarte (von oben gesehen) umgekehrt ist.
Das hellweiße Objekt unten links ist Dimorphos. Es hat einen bläulichen Staubschweif, der diagonal nach rechts oben verläuft. Eine Gruppe blauer Punkte (markiert mit weißen Kreisen) umgibt den Asteroiden. Dies sind die Steine, die von dem Asteroiden zerschmettert wurden, als die NASA am 26. September 2022 das halbtonnenschwere DART-Raumschiff absichtlich in den Asteroiden rammte, um zu testen, was nötig sein könnte, um einige zukünftige Asteroiden vom Absturz auf die Erde abzulenken. Hubble hat im Dezember 2022 mit der Wide Field Camera 3 Gesteine ​​in Zeitlupe abgebildet. Die Farbe ergibt sich aus der Zuordnung eines blauen Farbtons zum monochromen (Graustufen-)Bild.
Bildnachweis: NASA, ESA, David Jewett (UCLA) und Alyssa Pagan (STScI)

Der legendäre Rocksong „Shake, Rattle and Roll“ aus dem Jahr 1954 könnte die Titelmusik für die jüngsten Entdeckungen des Hubble-Weltraumteleskops darüber gewesen sein, was mit dem Asteroiden Dimorphos nach dem DART-Experiment (Double Asteroid Redirection Test) der NASA passiert. DART traf Dimorphos am 26. September 2022 absichtlich und veränderte dabei leicht die Flugbahn seiner Umlaufbahn um den größeren Asteroiden Didymos.

Astronomen, die Hubbles außergewöhnliche Empfindlichkeit nutzten, entdeckten einen Gesteinsschwarm, der wahrscheinlich von dem Asteroiden abschüttelte, als die NASA die halbe Tonne schwere DART-Raumsonde absichtlich mit fast 22.000 Kilometern pro Stunde in Dimorphos rammte.

Laut Hubble-Photometrie sind die 37 Steine ​​mit freier Schale zwischen drei Fuß und 22 Fuß breit. Sie bewegen sich mit etwas mehr als einer halben Meile pro Stunde vom Asteroiden weg – etwa so schnell wie eine Riesenschildkröte. Die Gesamtmasse dieser entdeckten Gesteine ​​beträgt etwa 0,1 % der Masse von Dimorphos.

Dies ist das letzte vollständige Bild des Asteroiden Dimorphos, wie es von der NASA-Raumsonde DART (Double Asteroid Reorientation Test) zwei Sekunden vor dem Einschlag gesehen wurde. Die Didymus Reconnaissance Camera und die Asteroid Optical Navigation Camera (DRACO) an Bord erfassten einen 100 Fuß breiten Punkt des Asteroiden. Die DART-Raumsonde sendete diese Bilder von der DRACO-Kamera in Echtzeit zurück zur Erde, als sie sich dem Asteroiden näherte. DART hat sein Ziel am 26. September 2022 erfolgreich erreicht. Bildnachweis: NASA, APL

„Das ist eine faszinierende Beobachtung – viel besser als ich erwartet hatte. Wir sehen eine Gesteinswolke, die Masse und Energie vom Einschlagziel wegträgt. Die Anzahl, Größe und Form der Gesteine ​​stimmen damit überein, dass sie aufgrund des Einschlags von der Oberfläche von Dimorphos abfallen“, sagte David Jewett von der UCLA, ein Planetenforscher, der Hubble verwendet hat, um Veränderungen im Asteroiden während und nach dem Dart-Einschlag zu verfolgen. „Das verrät uns zum ersten Mal, was passiert, wenn man einen Asteroiden trifft und sieht, wie Material in größeren Größen austritt.“ Gesteine ​​gehören zu den schwächsten Objekten, die jemals in unserem Sonnensystem fotografiert wurden. „

Laut Jewett eröffnet dies eine neue Dimension für die Untersuchung der Auswirkungen des DART-Experiments Europäische WeltraumorganisationDie kommende HERA-Raumsonde wird den binären Asteroiden Ende 2026 erreichen. HERA wird nach dem Aufprall eine detaillierte Untersuchung des Zielasteroiden durchführen. „Die Gesteinswolke wird sich immer noch auflösen, wenn Hera ankommt“, sagte Jewett. „Es ist wie ein sehr langsam expandierender Bienenschwarm, der sich schließlich entlang der Umlaufbahn des Doppelsternpaares um die Sonne verstreut.“

Diese Abbildung zeigt ein NASA-Raumschiff für den Double Asteroid Redirection Test (DART) vor der Kollision im binären Asteroidensystem Didymos. Bildnachweis: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Es ist wahrscheinlich, dass das Gestein nicht von dem kleinen Asteroiden abgesplittert ist, den der Einschlag verursacht hat. Sie waren bereits über die Oberfläche des Asteroiden verstreut, wie auf der letzten Nahaufnahme der Raumsonde DART nur zwei Sekunden vor dem Einschlag zu sehen ist, als sie sich gerade einmal sieben Meilen über der Oberfläche befand.

Jewett schätzt, dass der Einschlag 2 % des Gesteins auf der Oberfläche des Asteroiden erschütterte. Er sagt, dass die von Hubble gemachten Gesteinsbeobachtungen auch eine Schätzung der Größe des DART-Einschlagskraters liefern. „Es wäre möglich gewesen, den Stein aus einem etwa 160 Fuß breiten Kreis (der Breite eines Fußballfeldes) auf der Oberfläche von Dimorphos auszuheben“, sagte er. Hera würde schließlich die tatsächliche Lochgröße bestimmen.

Vor langer Zeit könnte Dimorphos aus Materie entstanden sein, die vom größeren Asteroiden Didymus in den Weltraum geschleudert wurde. Unter anderem könnte sich der Mutterkörper zu schnell gedreht haben oder durch eine leichte Kollision mit einem anderen Körper Material verloren haben. Das ausgestoßene Material bildete einen Ring, der durch die Schwerkraft zu einer Dimorphose verschmolz. Dies würde es zu einem fliegenden Schutthaufen aus felsigen Trümmern machen, der durch die relativ schwache Anziehungskraft der Schwerkraft locker gehalten wird. Daher ist der innere Teil wahrscheinlich nicht massiv, sondern hat eine Struktur, die einer Weintraube ähnelt.

Es ist nicht klar, wie die Steine ​​von der Oberfläche des Asteroiden gehoben wurden. Es könnte Teil einer Auswurfwolke sein, die von Hubble und anderen Observatorien abgebildet wurde. Oder die seismische Welle des Einschlags könnte durch den Asteroiden vibriert haben – so als würde man mit einem Hammer auf eine Glocke schlagen –, wodurch das Oberflächenaggregat an Vibration verloren hätte.

„Wenn wir den Gesteinen bei künftigen Hubble-Beobachtungen folgen, verfügen wir möglicherweise über genügend Daten, um die Spuren der Gesteine ​​zu lokalisieren. Und dann werden wir sehen, in welche Richtung sie von der Oberfläche aus geschleudert wurden“, sagte Jewett.

Die Teams von DART und LICIACube (Light Italian CubeSat for Asteroid Imaging) untersuchten auch Gesteine, die in Bildern entdeckt wurden, die von der LUKE-Kamera (LICIACube Unit Key Explorer) von LICIACube in den Minuten unmittelbar nach dem kinetischen DART-Einschlag aufgenommen wurden.

Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein internationales Kooperationsprojekt zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation. Das Teleskop wird vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, verwaltet. Das Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, führt die wissenschaftlichen Operationen von Hubble und Webb durch. STScI wird für die NASA von der Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C. betrieben