La misión Prueba de redirección de doble asteroide (DART) de la NASA fue exitosa desde una perspectiva de defensa planetaria, alterando con éxito la órbita del asteroide. Pero la misión tenía un componente científico, y todavía estamos clasificando los restos del impacto para determinar qué nos dice el impacto sobre el asteroide. Esto es difícil debido a la distancia al asteroide y la poca cantidad de luz reflejada por los escombros.
Hoy, un equipo que analizó imágenes de los impactos con el telescopio espacial Hubble publicó un artículo. Han desenterrado docenas de rocas que juntas habrían compuesto originalmente el 0,1% de la masa de Dimorphos, el objetivo de DART. Y aunque todos se están moviendo muy lentamente desde el lugar de la colisión, algunos de ellos deberían poder escapar de la gravedad del sistema de doble asteroide.
caminos de roca
Las imágenes tomadas por DART justo antes de su desaparición indican que Dimorphos era un montón de escombros, un revoltijo de cantos rodados, pequeños cantos rodados y polvo que apenas se mantenía unido por su atracción gravitatoria mutua. Entonces, ¿qué sucede cuando un objeto relativamente rígido, como la nave espacial DART, golpea un asteroide a gran velocidad?
Por un tiempo, la respuesta fue «demasiado polvo». Las primeras imágenes muestran una gran cantidad de material saliendo de los asteroides, dispersándose por el espacio y formando una larga «cola» impulsada por la presión de radiación del sol. Pero con el tiempo, se eliminaron suficientes escombros para que Hubble pudiera obtener una imagen clara de cualquier objeto más grande que hubiera sido oscurecido por el polvo, o más bien, una serie de imágenes claras.
El desafío con esto es que esos objetos grandes seguirán siendo muy pequeños y reflejarán muy poco la luz del sol. Como resultado, generalmente aparecen como pequeños puntos de luz y no se pueden distinguir de los rayos cósmicos que golpean el detector o de las estrellas de fondo que se mueven a través del campo de visión del Hubble durante la toma de imágenes.
Por lo tanto, las imágenes del Hubble tuvieron que estar expuestas durante mucho tiempo para capturar suficiente luz, y los investigadores combinaron múltiples exposiciones que el Hubble había tomado en diferentes puntos de su órbita alrededor de la Tierra (lo que les obligó a reorientar la imagen para que todas mostraran el área equivalente desde el mismo ángulo). Se descartó la luz que solo aparecía en una o unas pocas imágenes, eliminando parte del ruido.
Una vez que se combinaron las exposiciones, los investigadores pudieron identificar casi 40 objetos que se movían junto con el sistema Didymus/Dimorphus pero divergían de él. Solo los más brillantes se muestran en las imágenes individuales.
Pequeño y de movimiento lento
Basándose en la cantidad de luz que reflejan, los investigadores estiman que las rocas que ven se encuentran en un radio de 4 a 7 metros. Esto se basa en la reflectancia promedio de los asteroides padres; Cualquier roca más oscura o más brillante obviamente descartará estas estimaciones. Los investigadores también utilizan una estimación de densidad monolítica basada en asteroides intactos para determinar las masas probables de las rocas. En conjunto, se estima que transportaron alrededor del 0,1 por ciento de la masa de Dimorphos antes del impacto.
Con base en su distancia desde el sitio del impacto, fue posible estimar sus velocidades. Todo muy lento. Incluso las rocas más rápidas se mueven a menos de un metro por segundo, lo que se traduce en casi cuatro horas para viajar un kilómetro desde el lugar del impacto. Y la velocidad más lenta es sólo una fracción de esa velocidad.
Pero debido a la muy débil gravedad del sistema de doble asteroide del que procedían, los objetos de alta velocidad podrían escapar de la fuerza de la gravedad. De hecho, la población de rocas se puede dividir aproximadamente por la mitad, y la mitad más rápida alcanza la velocidad de escape.
La combinación de masa y velocidad permitió a los autores estimar la energía cinética total que estas rocas se llevaron de la colisión. En comparación con la energía proporcionada por DART, es muy pequeña, alrededor del 0,003 por ciento de la energía proporcionada por DART.
Dado que Dimorphos es un montón de escombros, no hay razón para creer que se trata de un producto de DART que destrozó una roca más grande al impactar. En cambio, los Dimorphos están construidos a partir de rocas previamente destrozadas por colisiones en el pasado distante. DART solo liberó a algunos de ellos de la atracción gravitatoria de la pila de escombros. Con base en imágenes previas al impacto de Dimorphos, los investigadores estiman que las rocas colectivamente ocuparían alrededor del 2% de la superficie del asteroide. Esto corresponde a DART soplando un cráter de unos 50 metros de diámetro.
El cráter probablemente sería más pequeño si DART transmitiera suficiente energía sísmica para desprender material de otras partes del asteroide. Pero dado que se espera que las pilas de escombros sean muy porosas, es poco probable que la energía sísmica llegue muy lejos en ellas.
En cualquier caso, tendremos una idea más clara de las cosas una vez que la sonda HERA de la Agencia Espacial Europea llegue al asteroide para un estudio de seguimiento. Solo hay que tener paciencia, porque no se espera que esto suceda hasta dentro de tres años.
Cartas de revistas astrofísicas, 2023. DOI: 10.3847/2041-8213/ace1ec (sobre los DOI).
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