Fatias bidimensionais (tiradas em y =0 no plano x-z) mostrando possíveis morfologias de asteróides após impactos do tipo DART em corpos esféricos inicialmente de 150 m com coesão variável (Y0 =0-50 Pa) e coeficientes de atrito interno (f =0,4-1,0). Impactos em alvos com Y0 maior que ≈10 Pa criam crateras bem definidas, enquanto impactos em alvos com Y0 ≲ 10 Pa criam a deformação da forma do asteroide. A deformação total mostra a quantidade de deformação experimentada pelo alvo. Para um asteróide esférico de 150 m (ρ ≈ 1600 kg m
−3
), a pressão de sobrecarga no centro do corpo é de cerca de 2 Pa. O gradiente de fundo mostra a transição para o regime dominado pela gravidade, onde a pressão de sobrecarga do alvo na profundidade da cratera excede a coesão. Os tempos de formação, T, das estruturas estáveis pós-impacto são mostrados na parte superior da figura. Crédito:The Planetary Science Journal (2022). DOI:10.3847/PSJ/ac67a7
A missão Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA é o primeiro teste de defesa planetária em grande escala do mundo contra potenciais impactos de asteroides na Terra. Pesquisadores da Universidade de Berna e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) PlanetS agora mostram que, em vez de deixar para trás uma cratera relativamente pequena, o impacto da espaçonave DART em seu alvo pode deixar o asteroide quase irreconhecível.
Sessenta e seis milhões de anos atrás, um impacto de asteroide gigante na Terra provavelmente causou a extinção dos dinossauros. Atualmente, nenhum asteroide conhecido representa uma ameaça imediata. Mas se um dia um grande asteroide for descoberto em rota de colisão com a Terra, ele pode ter que ser desviado de sua trajetória para evitar consequências catastróficas.
Em novembro passado, a sonda espacial DART da agência espacial norte-americana NASA foi lançada como um primeiro experimento em grande escala de tal manobra:sua missão é colidir com um asteroide e desviá-lo de sua órbita, a fim de fornecer informações valiosas para o desenvolvimento de tal sistema de defesa planetária.
Crédito:NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben/Jessica Tozer Em um novo estudo publicado no
The Planetary Science Journal , pesquisadores da Universidade de Berna e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) PlanetS simularam esse impacto com um novo método. Seus resultados indicam que ele pode deformar seu alvo muito mais severamente do que se pensava anteriormente.
Entulho em vez de rocha sólida "Ao contrário do que se pode imaginar ao imaginar um asteróide, evidências diretas de missões espaciais como a sonda Hayabusa2 da agência espacial japonesa (JAXA) demonstram que o asteróide pode ter uma estrutura interna muito solta - semelhante a uma pilha de escombros - que é mantida unida por interações gravitacionais e pequenas forças coesivas", diz a principal autora do estudo, Sabina Raducan, do Instituto de Física e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa PlanetS da Universidade de Berna.
No entanto, simulações anteriores do impacto da missão DART assumiram principalmente um interior muito mais sólido de seu alvo de asteroide Dimorphos. "Isso pode mudar drasticamente o resultado da colisão do DART e do Dimorphos, que está programada para ocorrer em setembro próximo", ressalta Raducan. Em vez de deixar uma cratera relativamente pequena no asteroide de 160 metros de largura, o impacto do DART a uma velocidade de 24.000 km/h poderia deformar completamente o Dimorphos. O asteróide também pode ser desviado com muito mais força e quantidades maiores de material podem ser ejetadas do impacto do que as estimativas anteriores previam.
"Uma das razões pelas quais este cenário de uma estrutura interna frouxa até agora não foi completamente estudado é que os métodos necessários não estavam disponíveis", diz a principal autora do estudo, Sabina Raducan. “Tais condições de impacto não podem ser recriadas em experimentos de laboratório e o processo relativamente longo e complexo de formação de crateras após tal impacto – uma questão de horas no caso do DART – tornou impossível simular realisticamente esses processos de impacto até agora”, de acordo com ao pesquisador.
"Com nossa nova abordagem de modelagem, que leva em consideração a propagação das ondas de choque, a compactação e o subsequente fluxo de material, fomos pela primeira vez capazes de modelar todo o processo de formação de crateras resultante de impactos em pequenos asteróides como Dimorphos, "Relata Raducan. Por esta conquista, ela foi premiada pela ESA e pelo prefeito de Nice em um workshop sobre a missão de acompanhamento do DART HERA.
Ampliar o horizonte de expectativas Em 2024, a Agência Espacial Europeia ESA enviará uma sonda espacial para Dimorphos como parte da missão espacial HERA. O objetivo é investigar visualmente as consequências do impacto da sonda DART. “Para tirar o máximo proveito da missão HERA, precisamos ter uma boa compreensão dos resultados potenciais do impacto do DART”, diz o coautor do estudo Martin Jutzi, do Instituto de Física e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa PlanetS.
"Nosso trabalho nas simulações de impacto adiciona um importante cenário potencial que nos obriga a ampliar nossas expectativas a esse respeito. Isso não é apenas relevante no contexto da defesa planetária, mas também adiciona uma peça importante ao quebra-cabeça de nossa compreensão de asteróides em geral", conclui Jutzi.
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