Resultater fra DART lærer os meget om asteroider

I september sidste år ramte rumsonden DART den lille asteroide Dimorphos med fuld fart, og det kunne mærkes.

Dimophos er på størrelse med Keops-pyramiden, og den kredser om asteroiden Didymos.

Resultatet af sammenstødet er nu blevet analyseret og resultaterne er blevet publiceret i Nature – du kan finde links til alle fem studier i boksen under denne artikel.

Artiklerne er imidlertid ret tekniske, så vi perspektiverer målingerne med andre kilder og nye resultater om asteroider.

Et stort skub

Man kunne følge sammenstødet både med teleskoper her fra Jorden og fra en lille rumsonde, som fløj forbi Dimorphos samtidig med sammenstødet.

Der var ingen tvivl om, at DART havde ramt plet. Ved sammenstødet blev en enorm hale af gas og støv slynget ud.

Det virkede næsten som en raketmotor, for da gassen og støvet blev slynget ud, kom der en rekylvirkning, som gav Dimorphos et ordentligt skub – meget større end skubbet fra selve sammenstødet med rumsonden.

Slut-resultatet blev i hvert fald, at lille Dimophos fik ændret sin omløbstid om Didymos med ikke mindre end 33 minutter, fra 11 timer 55 min til 11 timer 22 min.

Dette var mere, end man havde regnet med på forhånd.

Selve sammenstødet med den 600 kilo tunge DART-rumsonde skulle efter beregningerne kun kunne ændre omløbstiden med 7 minutter, også selv om sammenstødshastigheden var ikke mindre end 24.000 kilometer i timen – for nok er Dimorphos lille, men den har nu alligevel en masse på flere millioner ton.

Så den første erfaring var betydningen af det udslyngede stof.

Man kunne se, at ’komethalen’, der blev observeret efter sammenstødet, holdt i flere måneder. Det er skønnet, at der er slynget over 1000 ton stof ud.

En anden erfaring var, at Dimorphos holdt til det.

Det kan godt være, at DART har skabt et godt stort krater, men den lille asteroide, som næsten ingen tyngdekraft har, eksisterer stadig.

Og det passer godt med anden ny viden, vi har om asteroider – især fra to Japanske rumsonder.

To slags asteorider

Meget groft kan man sige, at der findes to slags asteroider.

Den ene type er et stort stykke klippe, altså nærmest som et bjerg. Man skulle tro, de var ganske solide, men det er nu ikke tilfældet.

Den anden type kaldes på engelsk ’Rubble Pile’-asteroider, hvilket bedst kan oversættes ved, at de nærmest kan beskrives som en dynge af sten – eller som nogen siger, en stor dynge murbrokker.

De holdes kun sammen af den smule tyngdekraft, de mange store og små sten nu kan levere, så man skulle tro, at de konstant vil være lige ved at falde fra hinanden, men som vi skal se, er de ganske solide.

Dimorphos er en ’Rubble Pile’-asteroide fuld af store og små sten på overfladen.

Her ligner den andre asteroider af denne type som Itokawa og Ryugu, der er udforsket af de japanske rumsonder Hyabusa 1 og 2.

Grunden til, at denne type asteroider kan tåle lidt af hvert, er, at det næsten er som at slå ind i en pude, hvis man rammer dem.

Det hænger sammen med, at de er ganske porøse, så de absorberer stødet på en helt anden måde end en klippe-asteroide.

Hvis en klippe asteroide bliver ramt tilstrækkelig hårdt, så splintres den og skaber på den måde en masse store og små sten, som med tiden kan samle sig til en ‘Rubble Pile’-asteroide.

Der er to kendetegn på en sådan asteroide:

• Lav massefylde på grund af mange hulrum i det indre
• Få kratere på overfladen, fordi meteorer nærmere opsluges end skaber huller i overfladen

‘Rubble Pile’-asteroider er derfor den mest almindelige type af asteroider og dem, som har overlevet længst.

Det bringer vores historie til Japan – men vi vender tilbage til Dimorphos.

Itokawa og Ryugu

Japan har som nævnt opsendt to rumsonder, Hyabusa 1 og 2, til to forskellige asteroider, der begge har vist sig at være ‘Rubble Piles’.

Hvad endnu vigtigere er: Der er bragt prøver hjem fra begge asteroider – en ganske imponerende teknisk bedrift.

Hyabusa 1 blev opsendt 2003 og ankom i 2005 til asteroiden Itokawa. Den vendte 2010 tilbage til Jorden og bragte mere end 1.000 ganske små partikler med tilbage i en særlig landingskapsel.

Disse er nu blevet analyseret på alle leder og kanter, og resultatet var overraskende:

Det ser nemlig ud til, at den 535 meter store Itokawa er en ‘Rubble Pile’-asteroide, som er skabt af resterne fra en måske 20 kilometer stor klippeasteroide, som for 4,2 milliarder år siden blev knust ved et stort sammenstød.

Siden da har Itokawa overlevet, også selv om den i tidens løb må have haft nogle ganske store sammenstød.

Dette var det første bevis på, at ‘Rubble Pile’-asteroider ikke bare er nogen, man kan slå i stykker.

De er simpelthen naturligt modstandsdygtige over for at falde fra hinanden, hvis de bliver ramt – og det hænger sammen med, at de er fulde af hulrum og derfor ganske porøse.

Hyabusa 2 blev opsendt i 2014 til asteroiden Ryugu og vendte tilbage med prøver i december 2020. Også disse prøver er blevet analyseret.

Det viste sig, at prøverne indeholder flere såkaldte ‘præbiotiske organiske stoffer’, herunder flere typer aminosyrer, der bruges af levende ting til at opbygge proteiner, der er nødvendige for at regulere kemiske reaktioner og danne strukturer som hår og muskler.

Det må dog understreges, at de ikke nødvendigvis er dannet biologisk, men ved kemiske reaktioner, der kan finde sted i asteroider.

Men tilbage står, at det i høj grad er muligt, at det er asteroider, som oprindelig har medbragt de grundlæggende ingredienser, der var nødvendige for at starte udviklingen af liv på Jorden.

\ Læs mere

Kan man standse en asteroide med kurs mod Jorden?

Tilbage til DART of Dimorphos

DART skulle jo overhovedet ikke analysere, men blot se om det er muligt at ændre banen for en lille asteroide med kurs mod Jorden.

Vi ved nu at det næppe sker ved bare at støde en rumsonde ind i asteroiden, men der skulle være mulighed for at anvende rekylen, der opstår, når tusinder af ton stof udslynges.

Skal man skabe en virkelig stor udstrømning, så kan det nok lettest ske ved at bruge en form for eksplosion – måske ved at bruge en atombombe.

Men denne metode er kun egnet for ‘Rubble Pile’-asteroider, der er næsten umulige at splitte ad.

Bruger man metoden mod en klippe-asteroide, kan der let ske det, at klippen knuses, og vi får tusinder af store og små klippestykker, som vi risikerer at få i hovedet.

Det vil være som at blive ramt af et haglgevær i stedet for en patron fra en riffel, og her på Jorden vil en sådan byge af sprængstykker nok være mere skadelig end et enkelt stort nedslag.

Den endelige konklusion må være, at DART-forsøget på den måde har vist sig at være ganske nyttigt som grundlag for senere studier – samt at vi skal lære med stor sikkerhed at afgøre, om en asteroide med kurs mod Jorden er en ‘Rubble Pile’- eller en klippe-asteroide.

\ Læs mere

Hvor ofte bliver Jorden ramt af asteroider og kometer?

\ Læs mere

Den militære rumfart er skabt af den kolde krig