یافته‌های جدید ماموریت «دارت» ناسا در مورد دوقلوهای سیارکی

دانشمندان از تصاویر جمع‌آوری شده توسط ماموریت برخورد سیارک دارت (Double Asteroid Redirection Test به اختصار DART)، برای ترسیم تصویر دقیق‌تری از اهداف سیارکی خود یعنی دیدیموس (Didymos) و دیمورفوس (Dimorphos) استفاده کرده‌اند که به درک بهتر نحوه شکل‌گیری و تکامل سیارک‌های دوتایی کمک کند.

بررسی یافته‌های ماموریت دارت ناسا در ترکیب با داده‌های ماموریت تاسواره ایتالیایی

آزمایش جهت‌دهی مجدد دوبل سیارک یا دارت، فقط بر جرم فضایی کوچکتر این منظومه دوتایی یعنی قمر دیمورفوس که به دور صخره فضایی دیدیموس می‌چرخد، برخورد کرد تا مشخص شود چنین برخوردی چه تاثیری بر هر دو جرم خواهد داشت. داده‌های جمع‌آوری‌ شده این ماموریت به دانشمندان در برنامه‌ریزی بهتر یک ماموریت دفاعی سیاره‌ای برای منحرف کردن یک سیارک در مسیر برخورد با زمین کمک می‌کند.

دارت پیش از برخورد با دیمورفوس در روز ۲۶سپتامبر۲۰۲۳، توانست از سیارک‌ها عکس بگیرد که در هماهنگی با داده‌های تصویربرداری لیچیاکیوب (LICIACube) ماموریت تاسواره ایتالیایی لایت (Light Italian Cubesat)، محققان توانستند برخی از ویژگی‌های زمین‌شناسی و فیزیکی دیدیموس و دیمورفوس را تعیین کنند.

لیچیاکیوب سبک ایتالیایی برای تصویربرداری از سیارک‌ها است که به عنوان بخشی از آزمایش برای انجام تجزیه و تحلیل رصدی پس از برخورد دارت ساخته شده است. لیچیاکیوب مستقیما با زمین ارتباط برقرار می‌کند و تصاویری از پرتاب و ستون برخورد دارت را ارسال می‌کند؛ همچنین مطالعات سیارکی را پس از برخورد با دارت انجام می‌دهد. لیچیاکیوب اولین فضاپیمای خودمختار صرفا ایتالیایی در اعماق فضا است.

نتایج تحقیقات گروه‌های پژوهشی در بررسی سنگ‌های منظومه دوتایی

گروهی به رهبری اولیویه بارنوین (Olivier Barnouin)، از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory) آمریکا، سطح دیمورفوس را مورد مطالعه قرار دادند. محققان دریافتند که ارتفاعات دیمورفوس ناهموار است و سنگ‌های بزرگی به طول بین ۱۰ تا ۱۶۰ متر و چندین دهانه دارد. در ارتفاعات کم، سطح این سیارک صاف‌تر می‌شود و سنگ‌ها و دهانه‌های بزرگ کمتری دارد.

دیمورفوس، دارای سنگ‌هایی در سراسر سطح خود بود که طیف گوناگونی از ابعاد دارند؛ در حالی که سطح دیدیموس عمدتا بدون دهانه است، اما با چندین شکاف یا گسل پوشیده شده است؛ این یافته‌ها نشان داد که احتمالا دیمورفوس از مواد پرتاب شده از دیدیموس تشکیل شده و سپس تحت تاثیر گرانش بخش‌های مختلف آن به هم متصل شده است.

این گروه پژوهشی از تعداد دهانه‌های هر دو سیارک برای سنجش سن دو سیارک استفاده کردند که مشخص شد، دیدیموس ۱۲.۵ میلیون سال سن دارد و بین ۴۰ تا ۱۳۰ برابر پیرتر از دیمورفوس است. آن‌ها سن دیمورفوس را حدود ۰.۳ میلیون سال تخمین زدند.

گروهی از دانشمندان به رهبری مائوریتزیو پاژولا (Maurizio Pajola)، از رصدخانه نجومی پادووا (Padova Astronomical Observatory) ایتالیا، با نگاهی به اندازه سنگ‌ها و پراکندگی آن‌ها در سرتاسر دیمورفوس تشخیص دادند که آن‌ها در زمان‌های مختلف شکل گرفته‌اند که احتمالا قمرهای موجود در منظومه‌های سیارکی دوتایی از مواد آزاد شده‌ همراهان بزرگترشان تشکیل می‌شوند؛ این فرآیند همچنین وجود یک برآمدگی متمایز در خط استوای بدنه اصلی دیدیموس را توضیح می‌دهد.

گروه دیگری از محققان به سرپرستی نائومی مرداک (Naomi Murdoch)، از دانشگاه تولوز (University of Toulouse) فرانسه دریافتند که سطح دیدیموس از مواد بسیار سست تشکیل شده است که قادر به تحمل وزن بسیار کمتری نسبت به ماسه خشک روی زمین یا خاک ماه است.

در همین حال، آلیس لوچتی (Alice Lucchetti) و همکارانش دریافتند که سنگ‌های سطح دیمورفوس طی یک دوره حدود ۱۰۰ هزار ساله توسط فرآیندی به نام «خستگی حرارتی» شکسته می‌شوند که ناشی از تغییر دما است که باعث ایجاد شکستگی‌های ریز در سنگ‌ها می‌شود.

۱۰۰ هزار سال از نظر زمین شناسی دوره کوتاهی است، به ویژه در منظومه شمسی که حدود ۴.۶ میلیارد سال قدمت دارد. این بدان معنی است که خستگی حرارتی تجربه شده توسط دیمورفوس سریع است. این اولین بار است که خستگی حرارتی سریع روی یک سیارک صخره‌ای متشکل از مواد سیلیکات و نیکل-آهن دیده می‌شود.

گروه سوم به سرپرستی کولاس رابین (Colas Robin)، محقق دانشگاه تولوز، ۳۴ تخته سنگ در سطح دیمورفوس که از ۱.۶۷ متر تا ۶.۷ متر بودند را با سنگ‌های یافت شده در سیارک‌های سست ایتوکاوا (Itokawa)، ریوگو (Ryugu) و بنو (Benno) مقایسه کردند.

آن‌ها شباهت‌هایی در ریخت‌شناسی یا مورفولوژی (Morphology) سنگ‌های همه این سیارک‌ها پیدا کردند که ساز و کار تشکیل و تکامل مشترک را نشان می‌داد؛ نتایج به دست آمده توسط این گروه‌ها تصویری دقیق از منظومه دیدیموس نشان می‌دهد، آنطور که قبل از اثرگذاری دارت بر دیمورفوس بوده است.