Bir Katil Asteroidi Saptırmak: NASA’nın Beklediğinden Daha Karmaşık!

2022 yılında, NASA bir uzay aracını bir asteroide çarptırarak, bu cismin çevresindeki ana asteroide olan yörüngesel dönemini değiştirip değiştiremeyeceğini görmek istedi. Bu görevin adı Çift Asteroid Yön Değiştirme Testi (DART) idi. Amaç, insanlığın potansiyel olarak yıkıcı bir asteroid çarpışmasından nasıl kurtulabileceğini görmekti.

DART, 26 Eylül 2022’de daha büyük bir asteroid olan Didymos’un etrafında dönen küçük bir uydu olan Dimorphos’a çarptı. Çarpmanın sonuçları NASA’nın beklentilerini altüst etti ve Dimorphos’un yörüngesel dönemini 32 dakika kısalttı. Böyle bir değişiklik, tehlikeli bir asteroidin Dünya’dan saptırılması için fazlasıyla yeterli olurdu. Ancak bu stratejinin – kinetik çarpıştırıcı tekniği – gerekli olduğunda bizi kurtarabileceği gösteriyor. Yeni araştırmalar, bu başarı hikayesini biraz daha karmaşık hale getiriyor. DART’ın geride bıraktığı döküntüleri inceleyen bir çalışma, bu tekniğin gezegen savunmasında uygulanmasının bilim insanlarının başlangıçta düşündüğünden daha karmaşık olduğunu ortaya koyuyor.

“Bir asteroidi yörüngesinden çıkaracak şekilde saptırmayı başardık,” diye belirtti çalışmanın baş yazarı Tony Farnham, Maryland Üniversitesi’nde araştırma astronomu, bir açıklamada. “Araştırmamız, DART uzay aracının doğrudan etkisinin bu değişikliği sağladığını, ancak fırlatılan kayaların hemen hemen aynı büyüklükte ek bir darbe sağladığını gösteriyor. Bu ek faktör, bu tür görevleri planlarken dikkate alınması gereken fiziği değiştiriyor.” Farnham ve meslektaşları bulgularını 4 Temmuz’da The Planetary Science Journalda yayınladılar.

Dimorphos, “moloz yığını” bir asteroit, yani yerçekimiyle bir arada tutulan kaya, çakıl ve kayanlardan oluşan gevşek bir gövde. Bu çalışma sadece bu tür asteroitler için geçerli. DART daha tutarlı, katı bir kütle ile çarpışsaydı, bu tuhaf etkiler gözlenmeyebilirdi. Yine de galaksimizde başka birçok moloz yığını asteroit olduğu için, kinetik çarpıştırıcı tekniğine nasıl tepki verdiklerini anlamak önemlidir.

Araştırmacılar, DART uzay aracına monte edilen İtalya Uzay Ajansı’ndan LICIACube adlı bir uydu tarafından çekilen görüntüleri analiz ettiler. Çarpışmadan yaklaşık iki hafta önce LICIACube ayrıldı ve uzay aracının yaklaşık üç dakika gerisinde kalacak şekilde takip etmeye başladı, böylece çarpışmanın etkilerini iten görüntüleri Dünya’ya iletebildi. LICIACube, DART’ın Dimorphos’un yüzeyine çarptığı krateri gözlemlemekle kalmadı, aynı zamanda DART çarptığında asteroitten fırlatılan döküntü bulutunu, yani ejeka bulutunu da kaydetti.

Bu görüntüler, Farnham ve ekibinin genişlikleri 0,4’den 7,2 metreye kadar olan 104 kayayı takip etmesine olanak sağladı. Bu kayalar asteroitten saatte 187 kilometre hıza kadar hızla uzaklaştı. İlginç bir şekilde, bu fırlatılmış döküntünün dağılımı araştırmacıların beklentilerini şaşırtacak bir şekilde rastgele değildi.

“Kayaların uzayda rastgele saçılmadığını gördük,” dedi Farnham. “Bunun yerine, iki oldukça belirgin grupta yoğunlaştılar ve başka yerlerdeki malzeme eksikliği, burada bilinmeyen bir şeyin iş başında olduğunu gösteriyor.”

İki kümeninin daha büyüğü, döküntünün %70’ini içeriyordu ve yüksek hızlarda ve düşük açılarla asteroitten güneye doğru uzaklaştı. Araştırmacılar, bu nesnelerin Dimorphos’taki belirli bir kaynaktan geldiğini düşünüyorlar. Belki de DART’ın güneş panellerinin çarpışmadan hemen önce büyük kayalara çarpan alanlar olabilir.

Ekip bu sonucu, NASA’nın iç yapıyı incelemek için bir komete çarptığı son derece benzer görev olan Deep Impact (EPOXI) ile kıyasladığında döküntü dağılımı daha anlamlı hale geldi. Deep Impact çok küçük ve tek tip partiküllerden oluşan bir yüzeye çarpışırken, DART büyük kayalarla dolu bir yüzeye çarptı. Bu, “ejekta desenlerinde kaotik ve ipliksi yapılar” ile sonuçlandı, Maryland Üniversitesi’nde bir astronomi ve jeoloji profesörü olan ve Deep Impact için baş araştırmacı görevi yapan ortak yazar Jessica Sunshine, açıklamada açıkladı.

“Bu iki görevi yan yana karşılaştırmak, farklı türdeki gök cisimlerinin çarpışmalara nasıl tepki verdiği konusunda içgörü kazandırıyor. Bu da bir gezegen savunma görevinin başarılı olmasını sağlamak için önemli,” dedi.

Fırlatılan 104 kaya, DART uzay aracının enerjisinin %1,4’ünü eşit bir toplam kinetik enerji taşıdı ve bu enerjinin %96’sı güneye doğru yöneldi, ki bu da yörüngesel dönem ölçümlerinde hesaba katılmayan “anlamlı momentum katkılarını” temsil ediyor, araşt arpçılar raporda belirtiyor. DART’ın etkisi ile Dimorphos’tan patlak veren döküntünün gücü, asteroitin yörünge düzlemini bir dereceye kadar eğebilir. Bu da potansiyel olarak uzayda düzensizce dönebilir.

“Bu nedenle, tüm yönlerdeki momentumun tam bir hesabı ve yüzey kayalarının oynadığı rolün anlaşılması, kinetik bir çarpıcıcının etkilerini nasıl azaltabileceğine veya artırabileceğine dair daha iyi bilgiler sağlayacaktır,” şeklinde yazarlar belirtiyor.

Astronomlar, galaksimizin köşesinde yaklaşık 2.500 potansiyel olarak tehlikeli asteroid katalogladı. Bunlar, Dünya’ya tehlikeli derecede yakın geçebilecek ve çarpma halinde ciddi hasara neden olabilecek kadar büyük uzay taşlarıdır. Şu anda önümüzdeki yüzyılda bu asteroitlerden biriyle gezegenimize çarpma riski bilinmese de böyle bir felaketi önlemek için stratejiler geliştirmek bir gün hayat kurtarıcı olabilir. DART görevinin başarısı, NASA’nın doğru yolda olduğunu gösteriyor, ancak bu yeni çalışma, kinetik çarpan tekniğinin etkileri hakkında öğrenmemiz gereken çok şey olduğunu ortaya koyuyor.