2022年、NASAの3億2500万ドルの宇宙船が時速1万4000マイルでディモルフォスと呼ばれる小惑星に衝突したとき、地球は歓声と拍手で沸き起こった。 NASAの二重小惑星リダイレクトテスト（DART）ミッションは、意図的にディモルフォスをターゲットにし、いつか地球に向かって突進するかもしれない致命的な宇宙岩石を阻止するための予行演習として、より大きな小惑星ディディモスの周りの軌道を変更しました。
世界初の惑星防衛実験は勝利とみなされ、小惑星の軌道は最小閾値の73秒をはるかに超える33分縮小した。
しかし、当時DARTチームは、ヒットに対するディモルフォスの反応がいかに奇妙だったかを理解していなかった。 Nature Astronomy に月曜日に掲載された新しい研究は、DART がディモルフォスに非常に強く衝突し、小惑星の形状が変化したと結論付けています。
衝突のシミュレーションでは、宇宙船の犠牲によって通常のお椀型のクレーターが掘削されなかったことが示された。その代わりに凹みのようなものが残りました。人為的な衝突によって数百万トンの岩石が宇宙に吹き飛ばされる一方で、大量の岩石が巨大な津波のように側面に飛び散りました。それはディモルフォを広げ、しゃがんだ球体から、M&M キャンディーのように、上が平らな楕円形に変えます。
この小惑星が流体状である理由は、その特殊な組成によるものです。スイスのベルン大学の惑星科学者で、この研究の筆頭著者であるサビナ・ラドゥカン氏は、この小惑星は連続した固体の岩石ではなく、むしろ「砂の山」に似ていると述べた。この低密度小惑星は、自身の重力によってかろうじて結合されているため、バンサイズの宇宙船がその前を飛行しても直接反応することはありません。
この研究には関与していない北アリゾナ大学の観察チームのリーダー、クリスティーナ・トーマス氏は、ディモルフォスの反応は「私たちが日常生活で理解している物理学の領域を完全に超えている」と述べた。そして、「これは惑星防衛に重大な影響を及ぼします。」
DART は、小さな宇宙船が小惑星の方向を変えることができることを示しています。しかし今回の研究は、同様の切り離された宇宙の岩石を強く打ちすぎると砕ける可能性があり、実際に小惑星の緊急事態が発生した場合には、複数の小惑星が発生して地球に衝突する可能性があることを示唆している。
惑星防衛は、概念としては明らかに実現可能です。 「私たちはそれができることを知っています」とハーバード大学とスミソニアン天体物理学センターの小惑星力学研究者フェデリカ・スポト氏は語った。 「しかし、我々はそれを正しくしなければならない。
Dimorphos を DART のターゲットとして選択する理由はたくさんあります。最も重要な理由の 1 つはその大きさです。直径 530 フィートで、都市を簡単に破壊できる岩石小惑星の一般的な変種とほぼ同じ大きさです。
ディモルフォスは非常に小さいため、地球から観察するのは難しく、DART探査機が終点に近づいたときに間近で垣間見るまで、ディモルフォスについてはほとんど知られていませんでした。しかし多くの科学者は、それが瓦礫の山、つまり密集した岩の集合体ではないかと疑っている。
地質学的組成が異なる小惑星であっても、同様の大きさの小惑星を訪れた数少ない宇宙ミッションでは、小惑星の結合力が欠けていることが判明した。これにより、彼らは奇妙な行動をします。たとえば、NASAのOSIRIS-REx探査機がサンプルを採取するために砂利小惑星ベンヌの表面に短時間着陸したとき、プラスチックボールの穴のようにほぼ完全に沈んでしまいました。
DART の衝突でディモルフォスが大きくノックバックされたという事実は、そのような小惑星は、本質的にその性質に関する事前知識がなくても、首尾よく進路を逸らすことができることを示唆しています。
しかし、地上の望遠鏡、宇宙天文台、DART探査機に搭載された小型衛星LICIACubeによる初期の観測は、ディモルフォスがこの星間混乱に予期せぬ方法で反応していることを示唆している。膨大な量の物質が放出され、ディモルフォスはすぐに岩の群れに囲まれ、彗星のような尾に長さ 20,000 マイルにわたって引きずられ、それが何か月も続いた。
ディモルフォスは他にどんな驚きをもたらすでしょうか?欧州宇宙機関のヘラ計画は今年10月に打ち上げられ、小惑星の残骸を調査するために2026年末に到着する予定だ。