거대한 소행성의 충돌은 거의 66만 년 전 공룡의 대량 멸종의 가능한 원인으로 간주됩니다.
현재 지구상의 소행성으로 인한 잠재적인 피해는 없지만, 소행성이 발견될 경우 소행성의 궤적을 빗나가 충돌과 같은 재앙적인 결과를 방지하기 위해 우리의 방어 시스템을 준비하는 것이 여전히 중요합니다.
이러한 목표로, NASA 지난 XNUMX월 세계 최초의 행성 방어 시험 임무인 DART(Double Asteroid Redirection Test) 임무를 시작했다. DART는 운동 충돌을 통해 우주에서 소행성의 운동을 변경함으로써 소행성 편향의 한 방법을 조사하고 시연하는 데 전념한 최초의 임무입니다. 요약하면, 소행성과 충돌하여 궤도에서 편향시켜 이러한 행성 방어 시스템의 개발에 유용한 정보를 제공하는 것입니다.
태양계 형성 이후로 살아남은 소행성 인구의 일부는 구조와 궤도 특성을 형성하는 수많은 충돌, 역학 및 열적 사건을 경험했습니다.
실험실 실험에서 충격 조건을 재현할 수 없기 때문에 관찰된 저중력, 저강도 충격 체제는 지금까지 거의 탐색되지 않은 상태로 남아 있습니다. 또한 분화구 성장과 관련된 매우 큰 시간 척도(DART의 경우 몇 시간 이상)로 인해 지금까지 이러한 충격 과정을 수치적으로 시뮬레이션하는 것이 불가능했습니다.
행성 과학 저널(Planetary Science Journal)에 발표된 새로운 연구에서 베른 대학 그리고 NCCR(National Center of Competence in Research) PlanetS는 새로운 방법으로 이러한 영향을 시뮬레이션했습니다. 그들의 결과는 그것이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 심하게 표적을 변형시킬 수 있음을 나타냅니다.
"아직 이해되지 않은 분화구 체제를 연구하는 것은 미래에 위협적인 소행성을 편향시키는 맥락에서 중요할 뿐만 아니라 전체 소행성 모양과 표면 나이의 수명을 결정하는 데도 중요합니다." 연구 언급.
최근 JAXA의 Hayabusa2 미션이 소행성 Ryugu의 표면에 인공 충돌 실험을 하여 직경 약 14m의 분화구를 만들었습니다. 이 예기치 않게 큰 분화구는 적어도 소행성의 가까운 표면이 강도보다는 약한 중력에 의해 크게 제어된다는 것을 암시합니다.
이 임무는 소행성이 매우 느슨한 내부 구조를 가질 수 있음을 보여주었습니다. 이 구조는 중력 상호 작용과 작은 응집력에 의해 함께 유지됩니다. 잔해 더미와 비슷합니다.
그러나 DART 임무 영향에 대한 초기 시뮬레이션은 견고한 내부를 가정했습니다. 소행성 대상 디모르포스.
"이는 다가오는 XNUMX월에 있을 예정인 DART와 Dimorphos의 충돌 결과를 크게 바꿀 수 있습니다.
폭 160미터의 소행성에 상대적으로 작은 분화구를 남기는 대신, 약 24km/h의 속도로 DART의 충돌은 디모르포스를 완전히 변형시킬 수 있습니다. 또한 소행성은 훨씬 더 강하게 휘어질 수 있으며 이전 추정치보다 더 많은 양의 물질이 충돌로 인해 방출될 수 있습니다.
충격파의 전파, 압축 및 이후의 물질 흐름을 고려한 새로운 접근 방식에서 연구원들은 처음으로 Dimorphos와 같은 작은 소행성에 대한 충돌로 인한 전체 분화구 과정을 모델링할 수 있었습니다.
크레딧: © Sabina D. Raducan 및 Martin Jutzi, 행성 과학 저널, 2022년 10.3847월, https://doi.org/67/PSJ/ac7aXNUMX
이 접근 방식 연구원에 대해 Sabina Raducan은 DART 후속 임무 HERA에 대한 워크숍에서 ESA와 Nice 시장으로부터 수여되었습니다.
2024년 유럽우주국(European Space Agency) ESA 우주 임무 HERA의 일환으로 Dimorphos에 우주 탐사선을 보낼 것입니다. 목표는 DART 프로브 충돌의 여파를 시각적으로 조사하는 것입니다.
연구원에 따르면 DART 영향의 잠재적 결과를 잘 이해하면 HERA 임무를 대부분 수행하는 데 도움이 될 수 있습니다.
“충격 시뮬레이션에 대한 우리의 작업은 이와 관련하여 우리의 기대치를 넓혀야 하는 중요한 잠재적 시나리오를 추가합니다. 이것은 행성 방어의 맥락에서 관련이 있을 뿐만 아니라 일반적으로 소행성에 대한 우리의 이해의 퍼즐에 중요한 부분을 추가합니다." 연구 공동 저자인 Institute of Physics 및 National Center of Competence in Research Planet .
저널 참조
- Sabina D. Raducan 및 Martin Jutzi. DART 및 Hera 임무에 적용하여 소규모 충격에 의한 소행성의 세계적 규모 재형성 및 재표면화. 행성 과학 저널, 3권, 6번. DOI: 10.3847/PSJ/ac67a7
