La misión Double Asteroid Redirect Test (DART) de la NASA fue un éxito desde la perspectiva de la defensa planetaria, ya que cambió con éxito la órbita de un asteroide. Pero la misión tenía un elemento científico, y todavía estamos examinando los escombros de la colisión para determinar qué nos dice el impacto sobre el asteroide. Eso es difícil debido a la distancia al asteroide y las bajas cantidades de luz que se reflejan en los escombros.
Hoy, un equipo publicó un artículo que analizó las imágenes de las secuelas utilizando el Telescopio Espacial Hubble. Han detectado docenas de rocas que, en conjunto, habrían formado originalmente el 0,1 por ciento de la masa de Dimorphos, el objetivo de DART. Y aunque todos se mueven muy lentamente desde el lugar de la colisión, algunos de ellos deberían poder escapar de la gravedad del sistema de doble asteroide.
golpeando rocas
Las imágenes tomadas por DART inmediatamente antes de su desaparición sugieren que Dimorphos era un montón de escombros, una mezcla de cantos rodados, rocas pequeñas y polvo que apenas se mantenía unido por su atracción gravitatoria mutua. Entonces, ¿qué sucede cuando un objeto relativamente sólido, como la nave espacial DART, golpea un asteroide a alta velocidad?
Por un tiempo, la respuesta fue «mucho polvo». Las primeras imágenes muestran una gran cantidad de material saliendo del asteroide, extendiéndose en el espacio y formando una larga «cola» alejada por la presión de radiación del Sol. Pero, con el tiempo, los escombros se aclararon lo suficiente como para que Hubble pudiera obtener una imagen clara de cualquier objeto más grande que hubiera sido oscurecido por el polvo, o más bien, varias imágenes claras.
El desafío con esto es que esos objetos más grandes aún serían bastante pequeños y reflejarían muy poco en la forma de la luz solar. Como resultado, generalmente aparecen como pequeños puntos de luz y parecen indistinguibles de los rayos cósmicos que golpean el detector o 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 tenían que tener una exposición prolongada para capturar suficiente luz, y los investigadores combinaron múltiples exposiciones tomadas por el Hubble 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 algunas de las imágenes, eliminando parte del ruido.
Una vez que se combinaron las exposiciones, los investigadores pudieron identificar aproximadamente 40 objetos que se movían junto con el sistema Didymos/Dimorphos pero distintos de él. Solo los más brillantes de estos son visibles en las imágenes individuales.
Pequeño y lento
En función de la cantidad de luz que reflejan, los investigadores estiman que las rocas que ven tienen entre 4 y 7 metros de ancho. Esto se basa en la reflectividad promedio de los asteroides padres; obviamente, cualquier roca más oscura o más brillante descartará estas estimaciones. Los investigadores también utilizan una estimación de densidad única basada en los asteroides intactos para calcular las masas probables de las rocas. Colectivamente, se estima que transportan alrededor del 0,1 por ciento de la masa previa a la colisión de Dimorphos.
En función de su distancia desde el lugar del impacto, fue posible estimar sus velocidades. Y todos son muy lentos. Incluso las rocas más rápidas se mueven a menos de un metro por segundo, lo que se traduce en aproximadamente cuatro horas para viajar un kilómetro desde el lugar del impacto. Y los más lentos son solo una fracción de esa velocidad.
Pero, dada la gravedad increíblemente débil del sistema de asteroides dobles del que proceden, los objetos de mayor velocidad podrán escapar de la atracción gravitacional. De hecho, la población de rocas se puede dividir aproximadamente por la mitad, y la mitad más rápida ha alcanzado la velocidad de escape.
La combinación de masa y velocidad permitió a los autores estimar la energía cinética total transportada por la colisión de estas rocas. En comparación con la energía entregada por DART, es bastante pequeña, alrededor del 0,003 por ciento de la energía entregada por DART.
Dado que Dimorphos es una pila de escombros, no hay razón para pensar que estos son el producto de DART que destrozó una roca más grande al impactar. En cambio, Dimorphos se construyó a partir de rocas que se rompieron previamente por colisiones en el pasado lejano; DART acaba de liberar a algunos de ellos de la gravedad de la pila de escombros. Con base en las imágenes previas al impacto de Dimorphos, los investigadores estiman que las rocas habrían ocupado colectivamente alrededor del 2 por ciento de la superficie del asteroide. Eso es consistente con que DART haya abierto un cráter de unos 50 metros de diámetro.
El cráter podría ser potencialmente más pequeño si DART hubiera impartido 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 su interior.
En cualquier caso, tendremos una imagen 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 tenemos que ser pacientes, ya que no se espera que eso suceda hasta dentro de tres años.
The Astrophysical Journal Letters, 2023. DOI: 10.3847/2041-8213/ace1ec (Acerca de los DOI).