برخورد فضاپیمای DART ناسا تاریخچه میلیاردها سال سنگ‌های فضایی را آشکار می‌کند
در سال 2022، ماموریت DART ناسا به هدف خود که تغییر مسیر یک سیارک بود، دست یافت و در نهایت برخی از کشفیات غیرمنتظره را آشکار کرد.
با مطالعه داده‌هایی که از مأموریت DART ناسا جمع آوری شده، تیم علمی مأموریت، اطلاعات جدیدی درباره منشأ سیستم دوتایی سیارکی هدف به دست آورده‌اند، پس از اینکه در سال 2022 عمداً یک فضاپیما با ماه سیارکی دیمورفوس برخورد کرد.
در پنج مقاله اخیر که در Nature Communications منتشر شده‌اند، تیم به بررسی زمین‌شناسی سیستم دوتایی سیارکی پرداخته است.
آنها ماه سیارکی دیمورفوس و سیارک والد دیمیدوس را بررسی کردند تا منشأ و تکامل آن و ویژگی‌های فیزیکی آن را تعیین کنند.
توماس استاتلر، دانشمند ارشد اجرام کوچک منظومه شمسی در مقر ناسا در واشنگتن گفت: «این یافته‌ها به ما دیدگاه‌های جدیدی درباره روش‌هایی که سیارک‌ها می‌توانند در طول زمان تغییر کنند، می‌دهد.»
«این مسئله نه تنها برای درک اجرام نزدیک زمین که تمرکز دفاع سیاره‌ای است مهم است، بلکه برای توانایی ما در خواندن تاریخ منظومه شمسی از این بقایای تشکیل سیارات نیز اهمیت دارد. این تنها بخشی از ثروت دانش جدیدی است که از DART به دست آورده‌ایم.»
سن دیمیدوس و دیمورفوس
اولیویه بارنوین و رونالد-لوئیز بالوز از دانشگاه جانز هاپکینز APL یک مطالعه را رهبری کردند که زمین‌شناسی سیارک را تحلیل کردند تا نتیجه‌گیری کنند که مواد سطحی و ویژگی‌های داخلی آن چگونه است.
تیم، توپوگرافی سیارک کوچکتر یعنی دیمورفوس را تحلیل کردند و اندازه‌های مختلف سنگ‌ها را در تصاویری که توسط DART به ثبت رسیده بود را نوت کردند.
سیارک بزرگتر یعنی دیمیدوس در ارتفاعات پایین تر صاف تر و در ارتفاعات بالاتر سنگی‌تر بود و حفره‌های بیشتری نسبت به دیمورفوس داشت. نویسندگان معتقدند دیمورفوس به احتمال زیاد در یک رویداد ریزش جرم از دیمیدوس جدا شده است.
فرآیندهای طبیعی می‌توانند سرعت چرخش سیارک‌های کوچک را افزایش دهند و شواهد بیشتری وجود دارد که این فرآیندها ممکن است این اجرام را تغییر شکل دهند یا حتی باعث پرتاب مواد از سطح آنها شود.
تحلیل‌ها نشان داد که هر دو دیمیدوس و دیمورفوس ویژگی‌های سطحی ضعیفی دارند و تیم پیشنهاد داد که سن سطحی دیمیدوس ۴۰ تا ۱۳۰ برابر بیشتر از دیمورفوس است.
سن دیمیدوس تخمین زده شده است که ۱۲.۵ میلیون سال باشد در حالی که دیمورفوس کمتر از ۳۰۰,۰۰۰ سال سن دارد. مقاومت سطحی پایین دیمورفوس احتمالاً به تأثیر بزرگ DART بر مدار آن کمک کرد.
بارنوین گفت: «تصاویر و داده‌هایی که DART از سیستم دیمیدوس جمع آوری کرده است، فرصتی منحصر به فرد برای مشاهده زمین‌شناسی یک سیستم دوتایی نزدیک زمین فراهم کرده است.»
«تنها از این تصاویر، ما توانستیم اطلاعات زیادی درباره ویژگی‌های ژئوفیزیکی هر دو دیمیدوس و دیمورفوس استنتاج کنیم و درک خود را از تشکیل این دو سیارک گسترش دهیم. همچنین بهتر فهمیدیم چرا DART در جابجایی دیمورفوس اینقدر موثر بود.»
اشکال و اندازه‌ها
مائوریتزیو پاجولا و همکاران از موسسه ملی اخترفیزیک (INAF) در رم مطالعه‌ای را رهبری کردند که اشکال، اندازه‌ها و الگوهای توزیع سنگ‌ها را در سطح دو سیارک مقایسه کردند.
آنها نتیجه‌گیری کردند که ویژگی‌های فیزیکی دیمورفوس نشان می‌دهد که این سیارک به تدریج از مواد به ارث رسیده از سیارک والد خود یعنی دیمیدوس شکل گرفته است.
این نتیجه‌گیری نظریه فعلی را تقویت می‌کند که برخی از سیستم‌های دوتایی سیارکی از بقایای یک سیارک اولیه بزرگتر تشکیل شده‌اند که برای ایجاد یک ماه سیارکی جدید به هم پیوسته‌اند.
آلیس لوکتی و همکاران در INAF دریافتند که خستگی حرارتی می‌تواند به سرعت سنگ‌ها را در سطح دیمورفوس بشکند و مشخصات فیزیکی آن را سریع‌تر از آنچه قبلاً فکر می‌شد تغییر دهد.
یک مطالعه توسط دانشجویان ژان بیگو و پولین لومباردو به سرپرستی محقق نائومی مرداک از ISAE-SUPAERO در تولوز، فرانسه نشان داد که ظرفیت تحمل دیمیدوس حداقل ۱۰۰۰ برابر کمتر از شن خشک در زمین یا خاک ماه است.
کلاس روبن و همکاران ISAE-SUPAERO سنگ‌های سطحی دیمورفوس را تحلیل کرده و آن را با سیارک‌های ساختمان خرابی مانند ایتوکاوا، ریوجو، و بنو مقایسه کردند.
محققان دریافتند که سنگ‌ها ویژگی‌های مشابهی دارند که نشان دهنده تشکیل و تکاملی مشترک هستند. شکل دراز سنگ‌ها در اطراف محل برخورد DART نشان می‌دهد که این سنگ‌ها به احتمال زیاد از طریق پردازش برخوردی شکل گرفته‌اند.
این یافته‌های جدید نمای کلی‌تر و جامع‌تری از منشأ سیستم دیمیدوس ارائه می‌دهد و به درک ما از تشکیل چنین اجرام سیارکی کمک می‌کند.
