DART は小惑星を破壊する方法を示しました。 では、宇宙の破片はどこへ行ったのでしょうか?

Jun 03, 2023

ラムズスキバ

ほぼ1年前、NASAはDART探査機を時速14,000マイルで小惑星ディモルフォスに投げ込んだ。 これは、将来の殺人小惑星から地球を守るために使用できる技術である、高速衝突を使用して宇宙石の軌道をわずかに逸らすことができるかどうかを確認する最初のテストでした。 出来た。 しかし現在、彼らは事故の詳細を解明しようとしている。 そして、もし人々が小惑星の衝突の可能性から地球の生命を守らなければならないなら、それらの詳細は確かに重要になるだろう。科学者たちは、衝突によって放出された噴出物、岩石、および多数の小さな破片を研究することから始めている。 彼らは瓦礫があるだろうと予測していましたが、何が起こるのか正確にはわかりませんでした。 結局のところ、星や銀河と比較すると、小惑星は小さくて暗いため、遠くからその密度や組成を確認するのは困難です。 叩くとただ跳ねるだけでしょうか？ 探査機が突っ込んでクレーターができるのか？ あるいは、小惑星が脆い場合、宇宙船を衝突させると、まだ地球を脅かすほどの大きさの宇宙破片が発生する危険があるでしょうか?

「まさにこれが、この技術の宇宙テストを行う必要があった理由です。 人々は実験室で実験やモデルを行っていました。 しかし、惑星防衛上私たちが懸念しているサイズの実際の小惑星は、運動衝突体にどのように反応するのでしょうか?」 DART調整責任者であり、NASAと提携してこの探査機を開発したジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所の惑星科学者であるナンシー・シャボット氏は言う。

多くの小惑星は、ビリヤードの球のように硬くて密度の高いものではなく、土、岩、氷が緩く結合された「瓦礫の山」のように見えます。 2018年6月に日本の宇宙機関のはやぶさ2が訪問した小惑星リュウグウと、NASAのオシリス・レックスが2020年にサンプルを採取した小惑星ベンヌは、どちらも瓦礫の山に数えられる。 Astrophysical Journal Lettersに7月に掲載された新しい研究は、ディモルフォスもそのように構築されているようであることを示しており、これは衝突によってクレーターが形成され、小惑星の表面または表面近くの破片が飛び散る可能性が高いことを意味している。

墜落後に何が起こったのかを解明するために、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の天文学者デビッド・ジュイット氏とその同僚たちは、ハッブル宇宙望遠鏡を使用してディモルフォスを繰り返し拡大観察した。 深い観察を組み合わせることで、暗くて見えない天体を識別できるようになりました。 DART探査機の衝突から数カ月後、これまでに見たことのない約30個の岩の群れ（最大のものは直径7メートル）が小惑星からゆっくりと漂流しているのを発見した。 「これは、衝撃による低速の破片の雲であり、かなりの量の塊、つまり約5,000トンの岩石を運び去っています。 インパクター自体がわずか0.5トンだったことを考えると、これはかなりの量だ。 それで、巨大な岩塊が吹き飛ばされました」とジュイット氏は言う。

DARTチームを含む他の研究者も、宇宙船の素早いパンチによって飛ばされた岩石の雲について調査している。 Chabotと彼女の同僚は、同じくハッブル写真を使用して噴出物を画像化した研究を今年初めにNature誌に発表した。 彼らは、最初は破片が円錐形の雲となって飛び去ったが、時間の経過とともにその円錐が彗星の尾とそれほど変わらない尾に変わったことを示した。 この発見は、彗星の挙動モデルが DART のような衝突体に適用できる可能性があることも意味するとシャボット氏は言う。

ディモルフォスは地球にとって決して脅威ではありませんでしたが、実際の小惑星の偏向シナリオでは、このような詳細が重要になるでしょう。 惑星を救うためには、岩石や小さな噴出物を、小惑星の残りの部分とともに邪魔にならないように叩き落とす必要があるだろう。 あるいは、小惑星が地球に非常に近づくまで発見されず、衝突を避けるほど軌道を変えることができなかったとします。 少なくとも、地球の大気中で燃え尽きるほど小さな岩に粉砕することはできないだろうか？ 「高速のライフル弾で撃たれるのとショットガンの弾丸で撃たれるのとどちらが良いでしょうか?」 ジュイットは尋ねます。 「答えは、散弾銃の方が優れているということです。なぜなら、小さな岩は大気との衝撃を和らげたり、消散させたりする可能性が高いからです。」