DART 小惑星衝突により 10,000 人が発生

Sep 09, 2023

ジョン・ティマー - 2023年7月20日午後9時37分（協定世界時）

NASA の二重小惑星リダイレクト テスト (DART) ミッションは、小惑星の軌道を移動させることに成功し、惑星防衛の観点からは成功しました。 しかし、このミッションには科学的な要素が含まれており、衝突によってこの小惑星について何が分かるのかを解明するために、私たちはまだ衝突の破片をふるいにかけているところだ。 小惑星までの距離と破片から反射される光の量が少ないため、それは困難です。

今日、ハッブル宇宙望遠鏡を使用して余波の画像を分析したチームによって論文が発表されました。 彼らは、DARTの目標であるディモルフォスの質量の0.1パーセントを合計したであろう数十の岩を発見した。 そして、それらはすべて衝突現場から非常にゆっくりと移動していますが、そのうちのいくつかは二重小惑星系の重力から逃れることができるはずです。

消滅直前に DART が撮影した画像は、ディモルフォスが瓦礫の山であり、岩、小さな岩、塵が相互の重力によってかろうじて結合されている混合物であったことを示唆しています。 では、DART 宇宙船のような比較的固体の物体が高速で小惑星に衝突すると何が起こるのでしょうか?

しばらくの間、答えは「埃が多い」でした。 初期の画像には、小惑星から大量の物質が流れ出し、宇宙空間に広がり、太陽の放射圧によって押し流される長い「尾」を形成する様子が示されている。 しかし、時間の経過とともに、破片は十分に除去され、ハッブルは塵によって隠されていた大きな天体の鮮明な画像、あるいは正確に言うと、多数の鮮明な画像を取得できるようになりました。

この場合の課題は、これらの大きなオブジェクトは依然として非常に小さく、太陽光の反射がほとんどないことです。 その結果、それらは一般に小さな光点として見え、検出器に当たる宇宙線や、撮像中にハッブルの視野内を移動する背景の星と区別がつかないように見えます。

そのため、ハッブル画像は十分な光を捉えるために長時間露光する必要があり、研究者らはハッブルが地球周回軌道上の異なる点で撮影した複数の露光を組み合わせた（そのために画像の向きを変更して、すべての画像が同じ領域を示すようにする必要があった）。同じ角度です）。 1 つまたはいくつかの画像にのみ表示される光は破棄され、ノイズの一部が除去されます。

露出を組み合わせると、研究者らはディディモス/ディモルフォスシステムとともに移動しているが、それとは異なるおよそ 40 個の物体を特定することができました。 個々の画像では、これらのうち最も明るいものだけが表示されます。

研究者らは、反射する光の量に基づいて、観察している岩石の直径が 4 ～ 7 メートルの範囲にあると推定しています。 これは親小惑星の平均反射率に基づいています。 明らかに、より暗い、またはより明るい岩は、これらの推定値を狂わせます。 研究者らはまた、無傷の小惑星に基づく単一密度推定を使用して、岩の推定質量を割り出す。 合計すると、それらは衝突前のディモルフォスの質量の約 0.1 パーセントを運んでいると推定されています。

衝突現場からの距離に基づいて、速度を推定することが可能でした。 そして、それらはすべて非常に遅いです。 最速の岩石でも秒速 1 メートル未満で移動しており、衝突地点から 1 キロメートル移動するには約 4 時間かかることになります。 そして、遅いものはその速度のほんの一部にすぎません。

しかし、それらが来た二重小惑星系の重力が信じられないほど弱いことを考えると、より高速の物体は重力から逃れることができるでしょう。 実際、岩の個体数はおおよそ半分に分けることができ、より速い半分が脱出速度に達しています。

著者らは、質量と速度の組み合わせから、衝突によってこれらの岩石によって持ち去られた総運動エネルギーを推定することができました。 DART によって配信されるエネルギーと比較すると、これは非常に小さく、DART によって配信されるエネルギーの約 0.003 パーセントです。

ディモルフォスは瓦礫の山であるため、これらが衝撃で大きな岩を粉砕した DART の産物であると考える理由はありません。 代わりに、ディモルフォスは、遠い過去の衝突によって事前に粉砕された岩から作られました。 DART は、そのうちの数人を瓦礫の山の重力から解放したところです。 ディモルフォスの衝突前の画像に基づいて、研究者らは、岩が集合して小惑星の表面の約2パーセントを占めていたであろうと推定している。 これは、DARTが直径約50メートルのクレーターを爆破したことと一致している。