허블은 소행성 Dimorphos에서 탈출하는 암석을 봅니다.

2022년 DART 임무의 영향으로 소행성의 표면이 흔들렸습니다.

미안 치킨 리틀, 하늘이 무너지는 건 아니야. 적어도 아직은.

소행성 충돌은 지구와 충돌할 실제 위험이 있습니다. 과학자들은 6,500만 년 전에 직경이 몇 마일인 소행성이 지구에 충돌하여 대량 멸종으로 다른 형태의 생명체 중에서 공룡을 멸종시켰다고 추정합니다. 공룡과 달리 인류는 지구에 접근하는 소행성을 탈선시키는 방법을 연습하기 시작하면 이 운명을 피할 수 있습니다.

이것은 Deep Impact와 같은 공상 과학 영화에서 묘사되는 것보다 더 어렵습니다. 행성 과학자들은 먼저 소행성을 그룹화하는 방법을 알아내야 합니다. 느슨하게 뭉쳐진 암석 더미가 날고 있습니까, 아니면 더 중요한 것이 있습니까? 이 정보는 위협적인 소행성을 성공적으로 빗나가게 하는 방법에 대한 전략을 제공하는 데 도움이 될 것입니다.

첫 번째 단계로, NASA 그는 소행성이 얼마나 화가 났는지 알아보기 위해 소행성을 박살내는 실험을 했습니다. DART(Double Asteroid Redirection Test) 우주선 충돌이 2022년 9월 26일 소행성 Dimorphos에 발생했습니다. 사용된 천문학자 허블 우주 망원경 우주 충돌의 영향을 계속 따르십시오. 놀라운 것은 붕괴 후 소행성에서 들어 올려진 수십 개의 암석이 발견되었다는 것입니다. 허블 이미지에서 그들은 소행성에서 매우 천천히 멀어지는 꿀벌 떼처럼 보입니다. 이것은 지구에 접근하는 소행성을 때리면 우리 방향으로 위협적인 암석 그룹을 보낼 수 있음을 의미할 수 있습니다.

나침반과 줄자 화살표 및 참조용 색상 키가 있는 소행성 Dimorphos의 이미지.
북쪽과 동쪽 나침반 화살표는 하늘에서 이미지의 방향을 보여줍니다. 하늘의 북쪽과 동쪽 사이의 관계(아래에서 볼 때)는 지구 지도의 방향 화살표(위에서 볼 때)에 대해 반전됩니다.
왼쪽 하단의 밝은 흰색 개체는 Dimorphos입니다. 오른쪽 상단까지 대각선으로 뻗어 있는 푸르스름한 먼지 꼬리가 있습니다. 파란색 점 그룹(흰색 원으로 표시)이 소행성을 둘러싸고 있습니다. 2022년 9월 26일 NASA가 미래의 소행성이 지구에 충돌하는 것을 막는 데 필요한 것이 무엇인지 테스트하기 위해 NASA가 의도적으로 0.5톤 DART 우주선을 소행성에 충돌시켰을 때 소행성에서 부서진 암석입니다. 허블은 2022년 12월에 광시야 카메라 3로 슬로우 모션 암석을 촬영했습니다. 색상은 흑백(회색조) 이미지에 파란색 색조를 할당한 결과입니다.
크레딧: NASA, ESA, David Jewett(UCLA) 및 Alyssa Pagan(STScI)

1954년의 상징적인 록송 “Shake, Rattle and Roll”은 NASA의 DART(Double Asteroid Redirection Test) 실험의 여파로 소행성 Dimorphos에 어떤 일이 발생하는지에 대한 최근 허블 우주 망원경 발견의 주제 음악이 될 수 있습니다. DART는 2022년 9월 26일 의도적으로 Dimorphos에 충돌하여 더 큰 소행성 Didymos 주변의 궤도 궤도를 약간 변경했습니다.

천문학자들은 허블의 놀라운 감도를 사용하여 NASA가 고의적으로 0.5톤 무게의 DART 우주선을 시속 14,000마일의 속도로 Dimorphos에 충돌시켰을 때 소행성에서 흔들렸을 가능성이 있는 암석 떼를 감지했습니다.

37개의 자유각 암석은 크기가 허블 측광법을 기반으로 3피트에서 22피트 너비까지 다양합니다. 그들은 시속 0.5마일이 조금 넘는 속도로 소행성에서 멀어지고 있습니다. 거대한 거북이가 걷는 속도와 비슷합니다. 이 발견된 암석의 총 질량은 디모르포스 질량의 약 0.1%입니다.

이것은 NASA의 DART(Double Asteroid Redirection Test) 우주선이 충돌 2초 전에 본 소행성 Dimorphos의 마지막 전체 이미지입니다. 내장된 Didymus 정찰 카메라와 소행성 광학 항법 카메라(Draco)는 100피트 너비의 소행성을 포착했습니다. DART 우주선은 소행성에 접근하면서 DRACO 카메라에서 지구로 실시간으로 이러한 이미지를 방송했습니다. DART는 2022년 9월 26일 목표에 성공적으로 영향을 미쳤습니다. 출처: NASA, APL

“이것은 내가 예상했던 것보다 훨씬 나은 매혹적인 관찰입니다. 우리는 충돌 대상에서 질량과 에너지를 운반하는 암석 구름을 봅니다. 암석의 수, 크기 및 모양은 충격으로 인해 Dimorphos 표면에서 떨어지는 것과 일치합니다.”라고 허블을 사용하여 다트 충돌 중 및 이후 소행성의 변화를 추적해 온 행성 과학자인 UCLA의 David Jewett는 말했습니다. “이는 처음으로 소행성에 충돌하고 물질이 더 큰 크기로 나오는 것을 볼 때 어떤 일이 발생하는지 알려줍니다. 암석은 우리 태양계 내에서 지금까지 촬영된 가장 약한 물체 중 일부입니다. “

Jewett는 이것이 DART 실험의 효과를 연구하기 위한 새로운 차원을 열었다고 말합니다. 유럽 ​​우주국다가오는 HERA 우주선은 2026년 후반에 쌍성 소행성에 도달할 것입니다. HERA는 대상 소행성에 대한 자세한 충돌 후 조사를 수행할 것입니다. “암석 구름은 Hera가 도착하면 여전히 흩어질 것입니다.”라고 Jewett는 말했습니다. “그것은 태양 주위의 이진 쌍의 궤도를 따라 결국 흩어지는 매우 천천히 팽창하는 꿀벌 떼와 같습니다.”

이 그림은 Didymos 쌍성 소행성계에서 충돌하기 전에 Double Asteroid Redirection Test(DART)를 위한 NASA 우주선을 묘사합니다. 이미지 크레디트: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

암석은 충돌이 야기한 작은 소행성에서 쪼개지지 않았을 가능성이 있습니다. DART 우주선이 표면에서 불과 7마일 떨어진 충돌 2초 전에 찍은 마지막 클로즈업 이미지에서 볼 수 있듯이 그들은 이미 소행성의 표면에 흩어져 있었습니다.

Jewett는 충돌이 소행성 표면에 있는 암석의 2%를 흔들었다고 추정합니다. 그는 허블이 수행한 암석 관찰이 DART 분화구의 크기 추정치를 제공한다고 말합니다. “디모르포스 표면에 있는 약 160피트 너비(축구장 너비)의 원에서 암석을 굴착하는 것이 가능했을 것”이라고 그는 말했습니다. Hera는 결국 실제 구멍 크기를 결정할 것입니다.

오래 전에 Dimorphos는 더 큰 소행성 Didymus에 의해 우주로 던져진 물질에서 형성되었을 수 있습니다. 모체가 너무 빨리 회전했거나 다른 시나리오 중에서 다른 본체와의 가벼운 충돌로 인해 재료가 손실되었을 수 있습니다. 방출된 물질은 이형체를 형성하기 위해 중력적으로 융합된 고리를 형성했습니다. 이것은 상대적으로 약한 중력에 의해 느슨하게 유지되는 바위 파편의 날아 다니는 잔해 더미가 될 것입니다. 따라서 내부는 단단하지 않고 포도송이와 같은 구조를 가지고 있습니다.

암석이 소행성의 표면에서 어떻게 들어 올려졌는지는 명확하지 않습니다. 그것은 허블과 다른 천문대에서 촬영한 분출 기둥의 일부일 수 있습니다. 또는 충돌로 인한 지진파가 망치로 종을 치는 것처럼 소행성을 통해 진동하여 표면 파편이 진동을 잃게 만들 수 있습니다.

“향후 허블 관측에서 암석을 따라가면 암석의 흔적을 정확히 찾아낼 수 있는 충분한 데이터를 얻을 수 있을 것입니다. 그런 다음 암석이 지표면에서 어느 방향으로 발사되었는지 볼 수 있을 것입니다.”라고 Jewett는 말했습니다.

DART 및 LICIACube(Light Italian CubeSat for Asteroid Imaging) 팀은 운동학적 DART 충돌 직후 몇 분 동안 LICIACube의 LUKE(LICIACube Unit Key Explorer) 카메라로 촬영한 이미지에서 감지된 암석도 연구했습니다.

허블 우주 망원경은 NASA와 유럽 우주국 간의 국제 협력 프로젝트입니다. 망원경은 메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터에서 관리합니다. 메릴랜드 주 볼티모어에 있는 우주망원경과학연구소(STScI)는 허블과 웹의 과학 작업을 수행합니다. STScI는 워싱턴 DC에 있는 천문학 연구를 위한 대학 협회에서 NASA를 위해 운영합니다.