p Professor Arakawa Masahiko (Escola de Graduação em Ciências, Kobe University, Japão) e membros da missão Hayabusa2 descobriram mais de 200 pedregulhos com tamanhos de 30 cm a 6 m, que apareceu recentemente ou mudou como resultado da cratera de impacto artificial criada pela nave espacial japonesa Hayabusa2's Small Carry-on Impactor (SCI) em 5 de abril, 2019. Alguns pedregulhos foram perturbados mesmo em áreas distantes até 40m do centro da cratera. Os pesquisadores também descobriram que a área de agitação sísmica, em que as pedras da superfície foram sacudidas e movidas uma ordem de centímetros com o impacto, estendido por cerca de 30 m do centro da cratera. Hayabusa2 recuperou uma amostra de superfície no ponto norte da cratera SCI (TD2), e a espessura dos depósitos de material ejetado neste local foram estimados entre 1,0 mm a 1,8 cm usando um Mapa Digital de Elevação (DEM). p Essas descobertas nos processos de recapeamento de um asteroide real podem ser usadas como referência para simulações numéricas de impactos de pequenos corpos, além de impactos artificiais em futuras missões planetárias, como o Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA. Os resultados serão apresentados na 52ª reunião da Divisão de Ciência Planetária AAS em 30 de outubro na sessão intitulada Asteroids:Bennu and Ryugu 2.

p O objetivo de impactar Ryugu com um projétil SCI de ~ 13 cm foi recuperar uma amostra do material do subsolo. Além disso, isso forneceu uma boa oportunidade para estudar os processos de renovação da superfície (recapeamento) que resultam de um impacto que ocorre em um asteróide com uma gravidade superficial de 10 ^-5 da gravidade da Terra. O SCI conseguiu formar uma cratera de impacto, que foi definida como uma cratera SCI com um diâmetro de 14,5 m (Arakawa et al., 2020), e a amostra de superfície foi recuperada em TD2 (10,04 ° N, 300,60 ° E). Foi descoberto que a área concêntrica do centro da cratera, que tem um raio quatro vezes maior que o raio da cratera, também foi perturbado pelo impacto SCI, causando o movimento do pedregulho.

p Os pesquisadores subsequentemente compararam imagens de superfície antes e depois do impacto artificial, a fim de estudar os processos de recapeamento associados a crateras, como tremores sísmicos e deposição de material ejetado. Para fazer isso, eles construíram perfis de borda de cratera SCI usando um Mapa de Elevação Digital (DEM) que consiste no DEM pré-impacto subtraído do DEM pós-impacto. O perfil médio da borda foi aproximado pela equação empírica de h =h _r exp [- ( r / R _aro -1) / λ _aro ] e os parâmetros ajustados de h _r e eu _aro eram 0,475m e 0,245m, respectivamente. Com base neste perfil, a espessura da camada ejetada da cratera SCI foi calculada e considerada mais fina do que o resultado convencional para crateras naturais, bem como aquele calculado a partir da teoria de formação de crateras. Contudo, esta discrepância foi resolvida levando-se em consideração o efeito das rochas que apareceram nas imagens pós-impacto porque os perfis da borda da cratera derivados dos DEMs podem falhar em detectar essas novas rochas. De acordo com o perfil da borda da cratera, a espessura dos depósitos de material ejetado em TD2 foi estimada entre 1,0 mm e 1,8 cm.

p Os 48 pedregulhos na imagem pós-impacto podem ser rastreados de volta às suas posições iniciais na imagem pré-impacto, e verificou-se que as rochas de 1 m de tamanho foram ejetadas vários metros para fora da cratera. Eles foram classificados nos seguintes quatro grupos de acordo com seus mecanismos de movimento:1. fluxo de escavação, 2. empurrado pela queda do material ejetado, 3. deformação da superfície arrastada pelo leve movimento da rocha de Okamoto, e 4. agitação sísmica causada pelo próprio impacto SCI. Em todos os grupos, os vetores de movimento dessas rochas pareciam irradiar do centro da cratera.

p Os 169 novos blocos de 30 cm a 3 m de tamanho foram encontrados apenas nas imagens pós-impacto, e eles foram distribuídos até ~ 40m do centro da cratera. O histograma do número de novos blocos foi estudado em cada largura radial de 1m a uma distância de 9-45m do centro da cratera, com o número máximo de pedregulhos encontrados a uma distância de 17m. Além de 17m, o número de rochas diminuiu de acordo com o aumento da distância do centro da cratera.

p Para investigar isso mais a fundo, foi realizada uma avaliação do coeficiente de correlação entre as imagens pré e pós-impacto. Foi descoberto que a região de baixo coeficiente de correlação cruzada fora da cratera SCI tem uma estrutura assimétrica, que é muito semelhante à área em torno do ponto de impacto onde o material ejetado foi depositado (Arakawa et al., 2020). Com base em um método de correspondência de modelo usando a avaliação do coeficiente de correlação, os deslocamentos da rocha com coeficientes de correlação cruzada acima de 0,8 foram derivados com uma resolução de ~ 1 cm. Isso indica que esses deslocamentos podem ser causados ​​pelo tremor sísmico. Pedregulhos foram movidos por mais de 3 cm na área próxima à cratera SCI. Este distúrbio abrange uma área de até 15 m do impacto, com os vetores de movimento irradiando do centro da cratera. Áreas perturbadas que foram deslocadas em 10 cm ainda existem nas regiões mais distantes do que 15m do centro, no entanto, eles apareceram como manchas de alguns metros de tamanho e foram distribuídos aleatoriamente. Além disso, a direção desses vetores de movimento nas regiões distantes era quase aleatória e não havia nenhuma evidência clara indicando a direção radial do centro da cratera.

p Deslocamentos maiores que 3 cm foram detectados dentro de uma distância de 15 m com uma probabilidade de mais de 50%, e entre 15 me 30 m com uma probabilidade de aproximadamente 10%. Portanto, Arakawa et al. propor, de acordo com Matsue et al. (2020) resultados experimentais, que o tremor sísmico fez com que a maioria das rochas da área se movessem a uma aceleração máxima 7 vezes maior do que a gravidade da superfície de Ryugu (g _Ryugu ) Além disso, eles também descobriram que o impacto moveu pedregulhos a uma aceleração máxima de 7g _Ryugu e 1g _Ryugu em cerca de 10% da área. Espera-se que esses resultados informem futuras simulações numéricas de colisões de pequenos corpos, bem como missões planetárias envolvendo impactos artificiais.