Hera är på väg mot asteroiden Didymos för att förstå effekten av nedslaget och kursändringen.

 

Bild wikipedia. Didymos (nederst till vänster) och Dimorphos (överst till höger) fotograferade av rymdsonden DART.

Sonden Hera är på en två år lång resa till det binära asteroidsystemet Didymos där sonden ska analysera resultaten av mänsklighetens första asteroidavböjningsexperiment.

DART-farkosten sköts upp den 24 november 2021 och kolliderade framgångsrikt med Dimorphos den 26 september 2022 klockan 23:14 UTC,  cirka 11 miljoner kilometer ; 0,074 astronomiska enheter; 29 månavstånd) från jorden. Kollisionen förkortade Dimorphos omloppsbana med 32 minuter, vilket var betydligt mer än den fördefinierade framgångströskeln på 73 sekunder.

 DART:s framgång med att avleda Dimorphos berodde på den rörelsemängdsöverföring som var förknippad med rekylen från det utkastade skräpet, vilket var betydligt större än det som orsakades av själva nedslaget. Därmed visade experimentet att vi kan ha en chans att avleda en asteroid som är på väg mot Jorden.

Den senaste djuprymdsmanövern var noggrant uträknad för att ställa in Hera för en gravitationsassistans i mars 2025 som kommer att förkorta restiden till Didymos. "Vi är mycket lyckligt lottade att Mars är på rätt plats för att kunna förkorta Heras restid", beskriver Pablo Muñoz från ESOC:s uppdragsanalysteam vilka planerade Heras resa.

Detta gör det möjligt för oss att designa en bana som använder Mars gravitation för att accelerera Heras fart mot Didymos vilket ger betydande bränslebesparingar för uppdraget och gör det möjligt för Hera att anlända till asteroiderna månader tidigare än vad som annars skulle varit möjligt.

Hera kommer också att använda förbiflygningen av Mars för forskning. ESA-teamet har designat en bana som kommer få farkosten att fara förbi Mars måne Deimos på ett avstånd av 300 km innan den passerar själva Mars vilket ger en sällsynt chans att studera denna marsmåne.

Hera kommer sedan att genomföra en andra djuprymdsmanöver i februari 2026 innan en sekvens av rendezvous-manövrar från oktober till december 2026 tar den i närheten av asteroiderna.

Vid Didymos kommer Hera att påbörja sitt uppdrag med att svara på frågor som: Hur och varför bildas binära asteroidsystem? När NASA:s DART-uppdrag träffade Didymos måne Dimorphos 2022, lämnade den då efter sig en krater eller omformade den hela asteroiden? Vad är Dimorphos inre struktur?

Viktig fråga  att få svar på är varför uppdraget med att ändra  Didymos bana fick större effekt än man räknat ut det skulle få. Kan det ha betydelse vad en asteroid består av i fför att förstå hur en effekt av ett nedslag ska ge på en kursändring eller inte? Kanske räcker det inte att räkna ut kurs och storlek på en asteroid på väg mot oss  för att ändra dess kurs utan man bör även veta vad den är uppbyggd av för att inte överraskas av effekten av en sammanstötning.

Asteroiden Didymos snurrar så snabbt att materia slungas ut från den.

 

Didymos är en asteroid i ett binärt system och klassificeras som en potentiellt farlig asteroid  Apollo-gruppen (jordnära asteroider).  Asteroiden upptäcktes 1996 och har en måne med diametern 160 meter kallad Dimorphos, upptäckt 2003.

Didymos måne, Dimorphos var målet för DART-uppdraget  som innebar att testa om det gick att med en kollision ändra kurs på en asteroid som riskerade träffa jorden. Uppdraget blev lyckat det visade sig fungera.

Ett team av planetforskare vid Universidad de Alicante i Spanien har nyligen upptäckt att asteroiden Didymos snurrar så snabbt att spillror  av den kastas ur den nära dess ekvator. I en artikel publicerad i tidskriften Icarus beskriver forskarna sin studie av asteroidens snurrande och förklarar varför detta kan påverka hur andra rymdobjekt i framtiden bör studeras.

Enligt  tidigare teori har föreslagits att Didymos måne Dimorphos kom till på grund av att skräp  kastades ut från den mycket större asteroiden Didymos. När bitar av material då knoppades av samlades de i närheten och samlades så småningom samman genom gravitation och resultatet blev månen Dimorphos som sedan dess kretsat runt Didymos. Teorin antydde möjligheten att material fortfarande kastas ut från Didymos.

Hittills har forskargruppen kunnat mäta Didymos storlek och massa och har bestämt åtminstone en del av dess sammansättning. De vet också att dess rotationshastighet är så snabb att det kan förklara asteroidens toppliknande form. Gruppen har för studien matat in allt som är känt om asteroiden i en datormodell. Modellen visade att den snurrar tillräckligt snabbt för att kasta ut material från dess ekvator.

När material numera kastas ut tror forskarna att det finns fyra scenarier som kan inträffa; materialet kan helt enkelt falla tillbaka ner på asteroiden, det kan försvinna ut i rymden, fastna i omloppsbana runt asteroiden eller landa på dess måne Dimorphos. De tror att det första alternativet är troligast. 

Men kommer inte att veta säkert förrän förrän Europeiska rymdorganisationens Hera-uppdrag (kommer fram under 2024) då en sond kommer att skickas till Dimorphos och Didymos för att studera dessa och att skicka tillbaka data.

För min del anser jag att båda objekten har bildats samtidigt en gång alternativt har månen Dimorphos fångats in vid en närkontakt av Didymos.

Bild vikipedia Didymos (nere till vänster) och Dimorphos (uppe till höger) fotograferade av rymdsonden DART.

Hur blev asteroidmånen Dimorphos till

 

Dimorphos eller S/2003 (65803) 1 är en asteroidmåne med (en diameter av 170 meter) som kretsar runt asteroiden 65803 Didymos (som har en diameter på 750 meter) i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter.

Asteroiden Didymos med dess måne Dimorphos skapade rubriker då de var målet för NASA: s framgångsrika Double Asteroid RedirectTest (DART) –uppdrag. Uppdraget då en raket skulle krocka med Dimorphos för att se om dess bana då förändrades. Uppdraget var en del i hur man skulle kunna ändra kurs på en meteor som riskerade en träff med jorden.

 Nya rön om systemet har nu kommit som fått astronomer att sammanställa en hypotes om hur denna dubbla asteroid blev till.

Man utgår från spinn (rotation). Varje fast kropp som snurrar tillräckligt snabbt kommer att förlora bitar av sig själv när centrifugalkraften överväldigar tyngdlagen. Detta gäller särskilt asteroider då de inte är så massiva och bara hålls löst ihop materiellt (de har låg densitet vilket man kan se på bilden ovan). Nyligen har ett team av astronomer föreslagit en trolig bildningsmekanism för Didymos och Dimorphos.

I scenariot tänker man sig att Didymos en gång roterade alldeles för snabbt för att i längden hålla samman. Det kan ha varit effekten från en kollision eller från påverkan av gravitationseffekter från närliggande asteroider. När Didymos väl börjat snabbt rotera förlorade den över tid massa. Massa som bildade en ring av damm som omgav den. Ursprungligen skulle denna ring bli i det som kallas Roche-gränsen för asteroiden. Roche-gränsen är där gravitationens tidvattenkraft från en moderkropp är starkare än förmågan för material som kretsar kring den att hålla sig samman och bestå mest av damm. Så inom Roche-gränsen kunde månen Dimorphos inte bildas .

Men genom många interaktioner av materia kunde en del av materialet migrera bort från ringen och hamna utanför Roche-gränsen där det så småningom samlades. Materialet som kom utanför Roche-gränsen skulle så småningom bli till den löst sammansatta lilla månen Dimorphos.

Astronomer uppskattar att Didymos förlorade minst 25 % av sin löst sammanfogade massa till bildandet av Dimorphos. Teorin säger även att Dimorphos kom att få en mycket oregelbunden form eftersom den byggdes upp från den långsamma ackumuleringen av många mindre materiella klumpar. Något som bekräftas av dess form.

NASA: s DART-uppdrag var en övergripande framgång och visade att vi slutgiltigt kan knuffa en asteroid ur dess bana om vi behöver detta. Men  uppdraget har gett en  sidofördel. En ny teori om hur Dimorphos bildades.

Inlägget ovan grundas på en artikel publicerad i https://www.universetoday.com/

Bild vikipedia på Dimorphos taget i september 2022, staplade av bilder tagna av DART.