ในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา มีตอนอย่างน้อยห้าตอน การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ของรูปแบบสิ่งมีชีวิตบนโลกเมื่อมากกว่าสามในสี่ของสายพันธุ์ที่มีอยู่ถูกกำจัดออกไป การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นเนื่องจากการชนของดาวเคราะห์น้อยเมื่อประมาณ 65 ล้านปีก่อนในยุคครีเทเชียส สภาพที่เกิดขึ้นนำไปสู่การกำจัดไดโนเสาร์ออกจากใบหน้า โลก.
วัตถุใกล้โลก (NEO) เช่น ดาวเคราะห์น้อย และดาวหาง กล่าวคือ วัตถุที่โคจรเข้าใกล้โลก วงโคจร ที่อาจเป็นอันตรายได้ การป้องกันดาวเคราะห์ เป็นเรื่องเกี่ยวกับการตรวจจับและบรรเทาภัยคุกคามจากผลกระทบจาก NEO การเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยออกไปจากโลกเป็นวิธีหนึ่งที่จะทำเช่นนี้
การทดสอบการเปลี่ยนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยคู่ (DART) เป็นภารกิจแรกที่อุทิศให้กับการเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อย ช่องว่าง ผ่านการกระแทกทางจลน์ เป็นการสาธิตเทคโนโลยีจลน์อิมแพ็คเตอร์ ซึ่งพุ่งชนดาวเคราะห์น้อยเพื่อปรับความเร็วและเส้นทาง
เป้าหมายของ DART คือระบบดาวเคราะห์น้อยไบนารีที่ประกอบด้วยดาวเคราะห์น้อย Didymos ที่มีขนาดใหญ่กว่าและดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเล็กกว่า Dimorphos ซึ่ง วงโคจร ดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่กว่า เป็นผู้สมัครที่เหมาะสมเป็นอันดับแรก การป้องกันดาวเคราะห์ การทดลองแม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในเส้นทางที่จะชนกับโลกและไม่มีภัยคุกคามใด ๆ ก็ตาม
ยานอวกาศ DART พุ่งชนดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอสเมื่อวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2022 โดยแสดงให้เห็นว่าเครื่องส่งผลกระทบทางจลน์สามารถเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยที่เป็นอันตรายออกไปในเส้นทางชนกับโลก
การศึกษาที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 19 มีนาคม พ.ศ. 2024 รายงานว่าผลกระทบที่เปลี่ยนแปลงไปทั้งคู่ วงโคจร และรูปร่างของไดมอร์ฟอส วงโคจรไม่เป็นวงกลมอีกต่อไป และคาบการโคจรสั้นลง 33 นาที 15 วินาที รูปร่างได้เปลี่ยนจาก "ทรงกลมทรงรีทรงรี" ที่ค่อนข้างสมมาตรเป็น "ทรงรีแบบสามแกน" เหมือนแตงโมทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า
ทีมวิจัยใช้แหล่งข้อมูลสามแหล่งในแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อสรุปผลที่ตามมาของการชนกับดาวเคราะห์น้อย
- ภาพที่ถ่ายโดยยานอวกาศ DART: ภาพที่ถ่ายโดยยานอวกาศขณะเข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยและส่งกลับสู่โลกโดยผ่าน เครือข่ายห้วงอวกาศของนาซา (ดีเอสเอ็น) ภาพเหล่านี้ให้การวัดระยะห่างระหว่างดิไดมอสและไดมอร์ฟอสในระยะใกล้ ในขณะเดียวกันก็วัดขนาดของดาวเคราะห์น้อยทั้งสองก่อนจะชนด้วย
- การสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์: เรดาร์ระบบสุริยะโกลด์สโตนของ DSN เด้งกลับ วิทยุ คลื่นออกจากดาวเคราะห์น้อยทั้งสองดวงเพื่อวัดตำแหน่งและความเร็วของไดมอร์ฟอสอย่างแม่นยำเมื่อเทียบกับดิไดมอสหลังจากการชน
- แหล่งข้อมูลแหล่งที่สามมาจากกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินทั่วโลกที่วัด "เส้นโค้งแสง" ของดาวเคราะห์น้อยทั้งสองดวง หรือดูว่าแสงแดดที่สะท้อนจากพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อเปรียบเทียบเส้นโค้งแสงก่อนและหลังการชน นักวิจัยสามารถเรียนรู้ว่า DART เปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของไดมอร์ฟอสได้อย่างไร
ขณะที่ไดมอร์ฟอสโคจร มันจะผ่านไปข้างหน้าและข้างหลังดิไดมอสเป็นระยะๆ ในสิ่งที่เรียกว่า "เหตุการณ์ร่วมกัน" ดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งสามารถสร้างเงาทับอีกดวงหนึ่งได้ หรือบดบังการมองเห็นของเราจากโลก ไม่ว่าในกรณีใด การหรี่แสงชั่วคราว (การจุ่มลงในเส้นโค้งแสง) จะถูกบันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์
ทีมวิจัยใช้จังหวะการตกของเส้นโค้งแสงที่แม่นยำนี้เพื่ออนุมานรูปร่างของวงโคจรและค้นหารูปร่างของดาวเคราะห์น้อย ทีมงานพบว่าวงโคจรของไดมอร์ฟอสนั้นยาวขึ้นเล็กน้อยหรือผิดปกติ
นักวิจัยยังคำนวณด้วยว่าคาบการโคจรของไดมอร์ฟอสมีวิวัฒนาการมาอย่างไร ทันทีหลังจากการชน DART ได้ลดระยะห่างเฉลี่ยระหว่างดาวเคราะห์น้อยทั้งสองดวง ส่งผลให้คาบการโคจรของดิมอร์ฟอสสั้นลง 32 นาที 42 วินาที เหลือ 11 ชั่วโมง 22 นาที 37 วินาที ในช่วงหลายสัปดาห์ต่อมา คาบการโคจรของดาวเคราะห์น้อยยังคงสั้นลงเรื่อยๆ เนื่องจากไดมอร์ฟอสสูญเสียวัตถุที่เป็นหินไปมากขึ้น ช่องว่างในที่สุดก็ตกลงที่ 11 ชั่วโมง 22 นาที และ 3 วินาทีต่อวงโคจร – ใช้เวลาน้อยกว่าก่อนชน 33 นาที 15 วินาที
ปัจจุบันไดมอร์ฟอสมีระยะห่างจากวงโคจรเฉลี่ยจากดิไดมอสประมาณ 3,780 เมตร ซึ่งใกล้กว่าช่วงก่อนชนประมาณ 1,152 เมตร
ภารกิจเฮราที่กำลังจะมีขึ้น (จะเปิดตัวในปี พ.ศ. 2024) ของ ESA จะเดินทางไปยังระบบดาวเคราะห์น้อยคู่เพื่อทำการสำรวจโดยละเอียดและยืนยันว่า DART ได้เปลี่ยนรูปร่างไดมอร์ฟอสอย่างไร
***
อ้างอิง:
- นาซ่า ข่าว – การศึกษาของ NASA: วงโคจรของดาวเคราะห์น้อย รูปร่างเปลี่ยนไปหลังจากการชนของ DART โพสต์เมื่อ 19 มีนาคม 2024 มีจำหน่ายที่ https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact
- ไนดู เอสพี อัล et 2024. การแสดงลักษณะวงโคจรและทางกายภาพของดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอสภายหลังการชนของ DART วารสารวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ เล่มที่ 5 ฉบับที่ 3 เผยแพร่เมื่อ 19 มีนาคม 2024 DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
***
