DART’tan Çıkan Enkaz On Yıl İçinde Dünya ve Mars’a Çarpabilir
26 Eylül 2022’de NASA’nın Çift Asteroit Yönlendirme Testi (DART), daha büyük asteroit Didymos’un yörüngesinde dönen küçük Aycık Dimorphos ile çarpıştı.
Görev bunu yaparken, potansiyel olarak tehlikeli asteroitleri (PHA’lar) saptırmak için önerilen bir stratejiyi başarıyla gösterdi – kinetik çarpma yöntemi.
Ekim 2026’ya kadar, ESA’nın Hera görevi çift asteroit sistemiyle buluşacak ve bu gezegen savunma yönteminin gelecekte tekrarlanabilmesini sağlamak için Dimorphos’un ayrıntılı bir çarpma sonrası araştırmasını gerçekleştirecek.
Ancak kinetik yöntem asteroitleri Dünya’yı tehdit etmeyecek şekilde saptırabilirken, Dünya’ya ve diğer gök cisimlerine ulaşabilecek enkaz da yaratabilir.
Yakın zamanda bir çalışmada, uluslararası bir bilim insanları ekibi bu çarpma testinin aynı zamanda bu enkazın bir gün meteor olarak Dünya’ya ve Mars’a nasıl ulaşabileceğini gözlemleme fırsatı sunduğunu araştırdı.
Bir dizi dinamik simülasyon gerçekleştirdikten sonra, asteroit püskürmesinin on yıl içinde Mars’a ve Dünya-Ay sistemine ulaşabileceği sonucuna vardılar.
Araştırma ekibine, Milano Politeknik Enstitüsü’ndeki Derin Uzay Astrodinamik Araştırma ve Teknolojisi (DART) grubundan Dr. Eloy Peña-Asensio liderlik etti .
Kendisine Barselona Özerk Üniversitesi, Uzay Bilimleri Enstitüsü (ICE-CSIS), İspanyol Ulusal Araştırma Konseyi’nin bir parçası, Katalonya Uzay Çalışmaları Enstitüsü (IEEC) ve Avrupa Uzay Ajansı’ndan (ESA) meslektaşları katıldı.
Peña-Asensio ve meslektaşları, çalışmaları için DART görevine eşlik ve kinetik çarpma testine tanıklık eden Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids (LICIACube) tarafından elde edilen verilere güvendiler.
Bu veriler, ekibin, yörüngeleri ve hızları da dahil olmak üzere, püskürmenin başlangıç koşullarını sınırlamasına olanak sağladı; hızlar saniyede birkaç on metreden yaklaşık 500 m/s’ye (1800 km/sa; ~1120 mph) kadar değişiyordu.
Ekip daha sonra püskürmenin ne olacağını simüle etmek için NASA’nın Navigasyon ve Yardımcı Bilgi Tesisi’ndeki (NAIF) süper bilgisayarları kullandı.
Bu simülasyonlar, DART görevinin Dimorphos’a çarpmasıyla oluşan 3 milyon parçacığı izledi. Peña-Asensio’nun söylediği gibi:
“LICIACube, çarpışmanın hemen ardından püsküren koninin şekli ve yönü hakkında önemli veriler sağladı. Simülasyonda, parçacıkların boyutu 10 cm’den 30 mim’ye kadar değişiyordu ve alt aralık, mevcut teknolojiyle Dünya’da gözlemlenebilir meteorlar üretebilecek en küçük boyutları temsil ediyordu. Üst aralık, yalnızca püsküren santimetre büyüklüğündeki parçaların gözlemlenmesi gerçeğiyle sınırlıydı.”
Bulguları, bu parçacıkların bir kısmının, çarpışmadan sonra ne kadar hızlı hareket ettiklerine bağlı olarak, on yıl veya daha uzun bir süre içinde Dünya ve Mars’a ulaşacağını gösterdi.
Örneğin, 500 m/s’nin altındaki hızlarda fırlatılan parçacıklar yaklaşık 13 yılda Mars’a ulaşabilirken, 1,5 km/s’yi (5.400 km/s; 3.355 mph) aşan hızlarda fırlatılanlar Dünya’ya 7 yıl kadar kısa bir sürede ulaşabilir.
Ancak, simülasyonları, bu fırlatılan parçacıkların Dünya’da gözlemlenmesinin muhtemelen 30 yıla kadar süreceğini gösterdi.
Peña-Asensio, “Ancak, erken gözlemlere göre, bu daha hızlı parçacıkların görünür meteorlar üretemeyecek kadar küçük olması bekleniyor. Bununla birlikte, devam eden meteor gözlem kampanyaları, DART’ın yeni (ve insan yapımı) bir meteor yağmuru olan Dimorphidler yaratıp yaratmadığını belirlemede kritik öneme sahip olacak.”
“Önümüzdeki on yıllarda meteor gözlem kampanyaları son sözü söyleyecek. Bu fırlatılan Dimorphos parçaları Dünya’ya ulaşırsa, herhangi bir risk oluşturmayacaklar. Küçük boyutları ve yüksek hızları, atmosferde parçalanmalarına ve gökyüzünde güzel bir ışık çizgisi oluşturmalarına neden olacak” dedi.
Peña-Asensio ve meslektaşları ayrıca gelecekteki Mars gözlem görevlerinin Didymos’un parçalarının atmosferinde yanması sırasında Mars meteorlarına tanıklık etme fırsatına sahip olacağını belirtiyorlar.
Bu arada, çalışmaları bu ve atmosferimizde yanan gelecekteki meteorların sahip olacağı potansiyel özellikleri sağladı. Bunlara yön, hız ve varacakları yılın zamanı dahildir ve bu da herhangi bir “Dimorfid”in açıkça tanımlanmasını sağlar. Bu, DART görevini ve ona eşlik eden görevleri benzersiz kılan şeyin bir parçasıdır.
DART, gezegen savunması için önemli bir stratejiyi doğrulamanın yanı sıra, çarpmaların neden olduğu püskürmelerin bir gün Dünya’ya ve Güneş Sistemi’ndeki diğer gövdelere nasıl ulaşabileceğini modelleme fırsatı da sağladı.
ESA’nın Hera görevinin Proje Bilim İnsanı Michael Küppers’in söylediği gibi:
“DART görevinin benzersiz bir yönü, bunun kontrollü bir çarpma deneyi olmasıdır, yani çarpma özelliklerinin (boyut, şekil, kütle hız) doğru bir şekilde bilindiği bir çarpma. HERA görevi sayesinde, DART çarpma sahasının özellikleri de dahil olmak üzere hedef özelliklerini de iyi bileceğiz.”
“Ejekta hakkındaki veriler, LICIACube’dan ve çarpmadan sonra Dünya tabanlı gözlemlerden geldi. Çarpma, hedef ve ejekta oluşumu ve erken gelişimi hakkında bu kadar çok bilgi içeren gezegen ölçeğinde başka bir çarpma muhtemelen yoktur.”
“Bu, modellerimizi ve çarpma süreci ve ejekta evriminin ölçekleme yasalarını test etmemize ve iyileştirmemize olanak tanır. Bu veriler, ejekta evrim modelleri tarafından kullanılan girdi verilerini (kaynak konumu, boyut ve hız dağılımı) sağlar.”