VÍDEO: Així va ser l'impacte de la nau DART contra l'asteroide Dimorphos, que va desviar la seva trajectòria

La prova DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA va ser el primer intent de la Terra de llançar una nau espacial per col·lidir intencionadament amb un asteroide i desviar-lo com a tècnica de defensa planetària. El 26 de setembre de 2022, la nau espacial DART va col·lidir amb un petit asteroide lunar anomenat Dimorphos, que orbita al voltant d’un asteroide major anomenat Didymos. Cap dels dos asteroides no suposava una amenaça per a la Terra, però representaven cossos celestes similars que algun dia podrien atansar-se i posar en perill el planeta.

"Encara no podem aturar els huracans ni els terratrèmols, però hem après que podem evitar l’impacte d’un asteroide amb temps, avisos i recursos prou," afirma Derek Richardson, professor d’astronomia de la Universitat de Maryland (UMD) i cap del grup de treball de la investigació DART. "Amb prou temps, un canvi relativament petit en l’òrbita d’un asteroide faria que no arribés a la Terra, evitant que es produís una destrucció a gran escala al nostre planeta."  Richardson i els seus col·legues del Departament d’Astronomia de l’UMD, la professora Jessica Sunshine i l’investigador principal Tony Farnham, van exercir un paper fonamental en l’estudi de l’eficàcia de la missió DART per desviar un asteroide de la seua trajectòria cap a la Terra.

Farnham va exercir un paper decisiu en el càlcul de les condicions geomètriques i les dimensions necessàries per interpretar amb precisió les observacions de l’esdeveniment. Utilitzant dades dels enginyers de la nau espacial i de la Cambra de Reconeixement i Navegació Òptica d’Asteroides Didymos (DRACO), Farnham va ajudar a determinar què estava observant la nau espacial DART quan s’aproximava a Dimorphos. "Quan es tracta d’observacions d’una nau espacial, necessitem saber en quina part de l’espai es troba respecte a l’asteroide, el Sol i la Terra, i cap a on mira en cada moment", va explicar Farnham. "Amb aquesta informació, tenim el context per fer les nostres conjectures i avaluar el nostre treball".

Gràcies al treball de Farnham, l’equip del DART va obtenir informació important sobre la cronologia general de l’impacte, la ubicació i la naturalesa del lloc de l’impacte, i la mida i la forma de Dimorphos. Per a sorpresa de l’equip, van descobrir que el petit asteroide era un esferoide oblat, o un cos similar a una esfera lleugerament aixafada, en lloc de la forma més allargada que s’esperava segons les prediccions teòriques.

"Tant Didymos com Dimorphos tenen una forma més tova -se semblen més als M and Ms de mantega de cacauet i menys als M and Ms de cacauet- del que esperàvem", afirma Sunshine. "Aquesta forma també desafia algunes de les nostres idees preconcebudes sobre com es formen aquest tipus d’asteroides i complica la física darrere de DART, ja que ens porta a repensar els nostres models actuals d’asteroides binaris."

A més de la forma irregular de Dimorphos, els científics també van observar que la superfície de l’asteroide era notablement pedregosa i en blocs. Aquesta qualitat geomòrfica probablement va influir en la formació de cràters, la quantitat i les propietats físiques dels eyecta (restes expulsades pels impactes) i l’impuls d’un impacte tipus DART. Sunshine, que anteriorment va treballar com a investigador principal adjunt de la missió Deep Impact de la NASA, dirigida per l’UMD, va observar que aquestes diferents qualitats texturales conduïen a diferents resultats d’impacte, la qual cosa resultava crític per avaluar l’èxit de la nau espacial DART a l’hora de redirigir Dimorphos des de la seua òrbita original.

"La missió Deep Impact va col·lidir amb un cometa la superfície del qual hi és formada per grans petits i uniformes", va explicar Sunshine. "Deep Impact va donar lloc a un ventall de runa més uniforme que les estructures filamentoses observades després de l’impacte de DART en terreny pedregós. Resulta que el moviment dels eyecta causats pel DART va tenir realment un profund efecte en l’èxit de la missió del DART".

EMPENTA ADDICIONAL PER L’EJECCIÓ DE RUNA

La nau espacial DART no va ser l’única font d’impuls en l’impacte amb Dimorphos; una empenta addicional va ser causada per les violentes ejeccions de runa quan la nau es va estavellar contra el diminut asteroide lunar. "Van ser tants la runa expulsada per l’impacte que Dimorphos va ser empès aproximadament 3,5 vegades més en comparació amb l’impacte de la nau espacial DART sola", va explicar Richardson, que va ajudar a calcular i verificar l’impuls transferit entre la nau espacial DART i Dimorphos.

Segons Farnham, que va calcular la direcció de l’ejecció de l’asteroide, aquesta troballa es va confirmar quan l’equip va mesurar que l’òrbita de l’asteroide havia canviat més del que l’equip esperava, que era més conservador. La diferència en els períodes orbitals, o el temps que tarda un objecte celeste a completar una rotació al voltant d’un altre objecte, indica que l’òrbita de Dimorphos al voltant de Didymos havia canviat.

Abans de l’impacte, esperàvem que l’òrbita de Dimorphos s’escurcés només uns 10 minuts", va explicar Farnham. Però després de l’impacte, descobrim que el període orbital s’havia escurçat encara més, reduint en alguna cosa més de 30 minuts una òrbita que normalment dura 12 hores." En altres paraules, el material expulsat va actuar com un raig per empènyer-ne a la lluna encara més fora de la seua òrbita original.