In 2022 botste de Double Asteroid Redirection Test (DART)-missie van NASA opzettelijk op de asteroïde Dimorphos, die in een baan om een grotere asteroïde genaamd Didymos draait. Nu hebben wetenschappers bevestigd dat DART niet alleen de baan van Dimorphos rond zijn binaire metgezel heeft veranderd, maar ook de baan van het hele binaire systeem rond de zon.
“De verandering in de omloopsnelheid van het binaire systeem bedroeg ongeveer 11,7 micron per seconde, of 1,7 inch per uur”, aldus Rahil Makadia van de Universiteit van Illinois Urbana-Champaign in een verklaring. “Na verloop van tijd kan zo'n kleine verandering in de beweging van een asteroïde het verschil maken tussen een gevaarlijk object dat onze planeet raakt of mist.” Het doel van DART was om te zien of een kinetische impactor, in dit geval het DART-ruimtevaartuig, een asteroïde kon afbuigen en te bewijzen dat als een asteroïde van vergelijkbare grootte op ramkoers met de aarde zou liggen, we deze uit de baan konden slaan. Het dubbele asteroïdesysteem Didymos-Dimorphos was een veilige plek om dit te oefenen. Didymos is de grotere asteroïde, met een diameter van ongeveer 850 meter, en de kleinere asteroïde Dimorphos, met een diameter van 170 meter, draait in een baan om Didymos. Omdat astronomen de omlooptijd en straal van Dimorphos eerder nauwkeurig hadden gemeten, zou elke afwijking als gevolg van de inslag ook duidelijk te meten zijn. Bovendien kon de inslag van DART Dimorphos niet onbedoeld naar de aarde slaan, omdat Dimorphos door de zwaartekracht aan Didymos gebonden is.
De inslag van DART vond plaats op 26 september 2022, waarbij het ruimtevaartuig met een snelheid van 6,6 kilometer per seconde insloeg. Het raakte Dimorphos zo hard dat zijn omlooptijd rond Didymos werd verkort van 11 uur en 55 minuten naar 11 uur en 23 minuten. Voorafgaand aan de inslag was het doel om Dimorphos zo te duwen dat zijn omlooptijd met minimaal 73 seconden zou worden verkort, wat betekent dat de missie een enorm succes was. Uit een nieuwe analyse van de gegevens, onder leiding van Makadia en Steve Chesley van het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA, is gebleken dat de poging van DART om Dimorphos te verplaatsen werd geholpen door de wolk van puin, ejecta genaamd, die het in de ruimte spoot toen het een nieuwe krater groef. Toen deze ejectawolk zich van Dimorphos verwijderde, nam hij ook momentum mee. En aangezien momentum altijd behouden blijft, gaf dit Dimorphos een extra duwtje. Wetenschappers noemen dit extra duwtje de “momentumversterkingsfactor”, en in het geval van Dimorphos en de inslag van DART had de momentumversterkingsfactor een waarde van twee. Dit betekent dat het verlies van de ejecta de stuwkracht die door de eerste inslag van DART op Dimorphos werd uitgeoefend, verdubbelde.
Omdat Dimorphos en Didymos met elkaar verbonden zijn door de onzichtbare krachten van de zwaartekracht, bracht deze extra duw zowel Dimorphos als Didymos uit hun baan rond de zon, waardoor hun omlooptijd met 0,15 seconden veranderde. Dat klinkt misschien niet veel, maar zoals Makadia aangeeft, zou dit voldoende zijn om een gevaarlijke asteroïde van de aarde weg te duwen (mits de asteroïde op tijd wordt ontdekt). Daartoe is NASA van plan om ergens na september 2027 een nieuwe ruimtetelescoop te lanceren, de Near-Earth Object (NEO) Surveyor. De missie van NEO Surveyor zal zijn om zoveel mogelijk van de nog ontdekte asteroïden in de buurt van de baan van de aarde te vinden. Het bepalen van de verandering in de baan van Didymos en Dimorphos rond de zon was een werk van liefde, vooral voor de 49 amateurastronomen die naar de uiteinden van de aarde reisden op zoek naar steroccultaties.
Een steroccultatie vindt plaats wanneer een object vanuit ons perspectief voor een ster langs beweegt. Wanneer een asteroïde een ster occulteert, kunnen we informatie verkrijgen over de vorm, grootte, positie en baan van de asteroïde. Steroccultaties zijn helaas moeilijk waar te nemen, ze zijn alleen te zien vanaf willekeurige smalle stroken over het aardoppervlak. Dankzij de amateurastronomen die tussen oktober 2022 en maart 2025 de wereld rondreisden om getuige te zijn van 22 steroccultaties door het Didymos-Dimorphos-systeem, konden Makadia en Chesley's team de verandering in de baan van het binaire systeem rond de zon berekenen. “In combinatie met jarenlange observaties vanaf de grond waren deze steroccultatieobservaties van cruciaal belang om te berekenen hoe DART de baan van Didymos had veranderd”, aldus Chesley. “Dit werk is sterk afhankelijk van het weer en vereist vaak reizen naar afgelegen gebieden zonder garantie op succes. Dit resultaat zou niet mogelijk zijn geweest zonder de toewijding van tientallen vrijwillige occultatiewaarnemers over de hele wereld.”
Op basis van de veranderingen in de baan was het ook mogelijk om de dichtheid van de twee asteroïden te berekenen. Didymos heeft een dichtheid van 2600 kilogram per kubieke meter, terwijl Dimorphos minder dicht is dan gedacht, namelijk 1540 kg per kubieke meter, waardoor het een soort losjes samengehouden puinhoop is. Dit ondersteunt de hypothese dat Dimorphos is ontstaan uit materiaal dat ooit van Didymos is afgesplitst. Deze nieuwste bevindingen van de DART-missie zijn op 6 maart gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.
Bron: Space.com
