07 Mar DART: La primera misión de defensa planetaria
Cinco nuevos estudios dan cuenta completa de las consecuencias del impacto de la misión DART de la NASA en un asteroide cercano.
El año pasado, la NASA estrelló intencionalmente la Prueba de redirección de doble asteroide (DART) en un asteroide cercano para probar nuestra capacidad para defender la Tierra de las amenazas rocosas. Ya tenemos los resultados: la misión DART fue un éxito rotundo.
El 26 de septiembre de 2022, DART alcanzó su objetivo, el asteroide Dimorphos, la luna del cercano asteroide 65803 Didymos, en un histórico experimento celestial: DART no solo fue la primera misión de defensa planetaria de este tipo, sino que marcó la primera vez que la humanidad pudo cambiar el movimiento de un objeto natural en el espacio.
Las estimaciones iniciales mostraron que la órbita de Dimorphos se acortó en 32 minutos debido al impacto, demostrando una desviación exitosa. Ahora, cinco artículos publicados el 1 de marzo en Nature detallan más sobre las consecuencias de la colisión, desde la masa de polvo expulsada de la superficie de Dimorphos hasta el impulso transferido por el impacto.
Dimorphos cambió su trayectoria con el impacto de DART
Un equipo dirigido por Terik Daly (Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins) utilizó observaciones de radar terrestres e imágenes de la cámara a bordo de DART para modelar la forma de Dimorphos y recrear el momento del impacto.
Con estos datos, hicieron una primera estimación de la densidad de Dimorphos de 2100 a 2700 kg por metro cúbico, aproximadamente la mitad de la densidad de la Tierra, lo que indica que la pequeña luna tiene una composición similar a la de una pila de escombros.
En la misma línea, un equipo dirigido por Christine Thomas (Universidad del Norte de Arizona) usó datos de luz visible y de radar para acotar el cambio en el período orbital de Dimorphos alrededor de Didymos a 33 minutos de arco, +-1 minuto. Las mediciones anteriores tenían una incertidumbre de 2 minutos, por lo que esta es la medición más precisa hasta el momento.
Estas caracterizaciones de Dimorphos permitieron a Andrew Cheng (también en Johns Hopkins APL) y sus colegas simular el cambio en la velocidad de Dimorphos a lo largo de su órbita. A partir de estos cálculos, evaluaron el impulso transferido al desprevenido asteroide durante la colisión.
El equipo de Cheng demostró que el material expulsado de la superficie de Dimorphos durante el impacto, terminó transfiriendo más impulso a Dimorphos que la nave espacial DART por sí misma.
Utilizando imágenes de LICIACube, encontraron que la columna de eyección siguió una dirección casi opuesta y alejada de la del impacto de DART: Esa reacción opuesta transfirió más impulso al sistema para reforzar el efecto de DART en un factor de 3,61 veces, empujando a Dimorphos a una nueva órbita.
«Hubo predicciones de transferencia de impulso alto y bajo, por lo que no puedo decir que me sorprendiera mucho, pero esperaba ver una transferencia de impulso más baja [de la eyección]», dice Cheng, quien es el investigador principal de DART.
Aficionados a la Astronomía contribuyen a DART
Los observadores de grandes telescopios no fueron los únicos que vieron el impacto del DART:
En un estudio dirigido por Ariel Graykowski (Instituto SETI), una curva de luz muestra los cambios de brillo y color de Dimorphos antes, durante y después del impacto, todo ello posible gracias a los 31 aficionados a la Astronomía que figuran como coautores del artículo.
Estos observadores, ubicados en los cinco continentes, enviaron datos utilizando sus eVscopes Unistellar como parte de la asociación de Unistellar con el instituto SETI. Varios de estos ávidos observadores del cielo incluso captaron el momento del impacto.
Empleando las medidas de brillo recopiladas por astrónomos aficionados, el equipo de Graykowski estimó la masa, la velocidad y la energía de la eyección:
“Cheng y sus colegas cuantificaron exactamente cuánto impulso adicional debe haber transferido la eyección polvorienta al asteroide”, dice Graykowski. «Nuestras estimaciones de observaciones terrestres tomadas con telescopios pequeños de 4,5 pulgadas están en concordancia».
Graykowski y sus colegas usaron los datos de eVscope para rastrear el movimiento de la eyección y calcularon que la masa de la eyección era solo del 0,3 al 0,5 % de la masa total de Dimorphos. A pesar de la brillante muestra de pérdida de masa posterior al impacto, esta estimación confirma que el choque cósmico no destruyó a Dimorphos.
Aunque la colisión no fue destructiva, Jiang-Yiang Li (Instituto de Ciencias Planetarias) y su equipo descubrieron que debido al impacto, Dimorphos se había convertido en un asteroide activo con cola y coma, como un cometa, pero sin hielo sublimado.
Anteriormente, los astrónomos sospechaban que los impactos naturales podrían activar los asteroides, pero nadie había observado tal impacto directamente. La nueva actividad de Dimorphos confirma esta idea y brinda a los científicos un laboratorio de la vida real para estudiar cómo funciona.
El futuro de la defensa planetaria
DART ha tenido un impacto en nuestra comprensión de los asteroides y cómo protegeremos la Tierra en el futuro, demostrando que no estamos condenados a convertirnos en víctimas de una trama cinematográfica.
Ahora que hemos visto que un impactador cinemático (es decir, la misión DART) resultó en una desviación exitosa, este método de defensa planetaria ha pasado de ser una posibilidad teórica a una opción viable para salvar nuestro planeta.
Aprenderemos más sobre el sistema Didymos post impacto con la Misión Hera de la Agencia Espacial Europea: Programada para lanzarse en octubre de 2024, Hera caracterizará y sondeará la superficie de Dimorphos a su llegada en 2026.
«Lo más importante es que Hera medirá la masa de Dimorphos», señala Cheng. “Hera también medirá el tamaño del cráter DART y medirá la deformación, si la hay, de Dimorphos. Estos son datos críticos para determinar mejor la cantidad de eyección”.
Armada con una mejor comprensión de los efectos de DART en el sistema Didymos, la humanidad estará mejor preparada cuando un asteroide se dirija hacia nosotros.
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