Wissenschaftler verwendeten Bilder, die von der Asteroidenüberwachungsmission DART der NASA gesammelt wurden, um ein detaillierteres Bild ihrer Asteroidenziele Didymos und Demorphos zu zeichnen. Die Forschung könnte dazu beitragen, die Entstehung und Entwicklung solcher Doppelasteroiden besser zu verstehen.
DART, was für Double Asteroid Redirection Test steht, kollidierte nur mit dem kleinsten Körper dieses binären Asteroidensystems, dem kleinen Mond Demorphos, der den größeren Weltraumfelsen Didymos umkreist. Ziel war es jedoch herauszufinden, wie stark sich eine solche Kollision auf beide Objekte auswirken würde. Die während dieser erfolgreichen Mission gesammelten Daten könnten Wissenschaftlern helfen, eine Planetenverteidigungsmission besser zu planen, um einen Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde abzulenken.
Vor der Kollision mit Dimophos am 26. September 2023 konnte die Raumsonde DART Bilder der beiden erdnahen Asteroiden aufnehmen. In Verbindung mit Daten der Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids (LICIACube)-Mission konnten Forscher einige geologische Merkmale und physikalische Eigenschaften von Didymos und Demorphos identifizieren.
Das Team unter der Leitung von Olivier Barnouin vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University untersuchte die Oberfläche von Didymos, dem größeren Asteroiden. Die Forscher fanden heraus, dass Didymos in großen Höhen rau ist und große Felsbrocken mit einer Höhe von 10 bis 160 Metern und viele Krater beherbergt. In geringeren Höhen wird die Oberfläche dieses Asteroiden glatter und weist weniger große Felsen und Krater auf.
Die Oberfläche des kleineren Mondes Dimorphos ist mit Gesteinen unterschiedlicher Größe bedeckt. Obwohl die Oberfläche von Dimorphos größtenteils kraterfrei ist, ist sie voller Risse oder „Spalten“.
Die Ergebnisse halfen Barnwyn und seinen Kollegen bei der Feststellung, dass Demorphos wahrscheinlich aus Material entstand, das von Didymos weggeworfen wurde und dann unter dem Einfluss der Schwerkraft zusammenklumpt.
Das Team nutzte die Anzahl der Krater auf den beiden Asteroiden, um deren Alter zu bestimmen. Sie ermittelten, dass der Mutterkörper Didymos 12,5 Millionen Jahre alt ist, also zwischen 40 und 130 Mal älter als Demorphos. Das Team schätzte das Alter des jungen Mondes auf etwa 0,3 Millionen Jahre.
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Durch die Untersuchung der Größe und Verteilung der Gesteine in Dimorphos konnte ein separates Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Maurizio Baiola vom INAF-Observatorium in Padua feststellen, dass sie sich zu unterschiedlichen Zeiten und nicht alle auf einmal bildeten.
Das bedeutet, dass die Gesteine auf der Oberfläche von Dimorphos direkt von Didymos stammen, was die Idee stützt, dass kleine Monde in binären Asteroidensystemen aus Material bestehen, das von ihren größeren Partnern gefallen ist. Dieser Prozess erklärt auch das Vorhandensein eines ausgeprägten Grats am Äquator des Mutterkörpers Didymos.
Ein anderes Forscherteam unter der Leitung von Naomi Murdoch von der Universität Toulouse untersuchte Gesteinsspuren, die auf der Oberfläche von Didymos zurückverfolgt wurden. Sie fanden heraus, dass die Oberfläche von Didymos aus einem extrem weichen Material besteht, das viel weniger Gewicht tragen kann als trockener Sand auf der Erde oder Mondboden auf dem Mond.
Unterdessen fanden Alice Luchetti vom Astronomischen Observatorium INAF in Padua und ihre Kollegen heraus, dass Gesteine auf der Oberfläche von Dimorphos über einen Zeitraum von etwa 100.000 Jahren durch einen Prozess namens „thermische Ermüdung“ zerfallen, der aus Temperaturänderungen resultiert, die Mikrobrüche verursachen . In den Felsen.
Obwohl uns 100.000 Jahre als sehr langer Zeitraum erscheinen mögen, ist es geologisch gesehen ein kurzer Zeitraum, insbesondere in einem Sonnensystem, das etwa 4,6 Milliarden Jahre alt ist. Dies bedeutet, dass Dimorphos schnell unter Hitzestress leidet. Dies ist das erste Mal, dass wir eine schnelle thermische Belastung eines felsigen Asteroiden beobachten, der aus Silikatmaterialien, Nickel und Eisen besteht.
Ein drittes Team unter der Leitung des Forschers Colas Rubin von der Universität Toulouse verglich 34 große Felsen auf der Oberfläche von Dimorphos mit einer Größe von 5,5 Fuß (1,67 Meter) bis 22 Fuß (6,7 Meter) mit Steinen, die auf dem „Schutthaufen“ gefunden wurden “ Asteroiden Itokawa und Ryugu, Und zwischen ihm.
Sie fanden Ähnlichkeiten in der Morphologie der Gesteine all dieser Asteroiden und schlugen Rubin und seinen Kollegen einen gemeinsamen Entstehungs- und Evolutionsmechanismus vor.
Die Ergebnisse der Teams tragen dazu bei, ein detailliertes Bild des Didymos-Systems zu zeichnen, wie es war, bevor ein umlaufendes Raumschiff mit dem Planeten Demorphos kollidierte. Diese Ergebnisse könnten zur Vorbereitung der nächsten Hera-Mission der Europäischen Weltraumorganisation beitragen.
Der Start der Raumsonde Hera ist für Oktober dieses Jahres geplant und wird sich im September 2026 mit Didymos und Demorphos treffen. Die Raumsonde Hera wird im Didymos-Binärsystem operieren und hochauflösende Daten erfassen, die eine umfassendere Untersuchung des Systems ermöglichen wie es nach einer Kollision aussieht. Dies soll Wissenschaftlern helfen, die Folgen einer Dart-Kollision mit Dimorphos besser zu bestimmen.
Die Forschungsarbeiten der drei Forscher wurden am Dienstag (30. Juli) in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
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