Dva astronomické týmy sledovaly pomocí dalekohledu ESO/VLT následky srážky kosmické sondy DART s menší složkou binárního asteroidu Didymos-Dimorphos. Cílený střet je považován za první test ‚planetární obrany‘ před potenciálně nebezpečnými tělesy.

Kromě toho astronomům přináší unikátní příležitost zjistit nové informace o složení planetek na základě detailní analýzy vyvrženého materiálu..

Kosmická sonda DART (Double Asteroid Redirection Test, NASA) se 26. září 2022 cíleně střetla s planetkou Dimorphos, měsícem asteroidu Didymos. Jednalo se o první kontrolovaný test našich možností odklonit potenciálně nebezpečnou planetku z kolizního kurzu.

Ke srážce došlo ve vzdálenosti 11 milionů kilometrů od Země, což je dostatečně blízko na to, aby doprovodné efekty mohly být detailně zkoumány řadou pozemních dalekohledů. Následky střetu sledovaly mimo jiné všechny čtyři 8,2metrové dalekohledy ESO/VLT (Very Large Telescope) na Observatoři Paranal v Chile.

První výsledky těchto pozorování byly nyní zveřejněny ve dvojici vědeckých článků.

„Planetky patří k nejstarším pozůstatkům hmoty, ze které se utvořily všechny planety a měsíce naší Sluneční soustavy,“ říká spoluautor jedné z publikovaných studií Brian Murphy z Edinburghské univerzity.

Výzkum oblaku materiálu vyvrženého následkem impaktu sondy DART nám tak může přinést mnoho informací o vývoji našeho planetárního systému. „Ke střetům mezi planetkami dochází přirozeně, ale nikdy to nevíte dopředu,“ pokračuje astronomka Cyrielle Opitomová působící na stejné škole.

„DART je opravdu mimořádnou příležitostí zkoumat kontrolovaný impakt skoro jako v laboratoři.“.

Cyrielle Opitomová a její tým sledoval vývoj oblaku hmoty po dobu jednoho měsíce pomocí přístroje MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) pracujícího na dalekohledu ESO/VLT. Zjistili, že světlo odražené od částic v oblaku vyvržené hmoty bylo modřejší než světlo, které odrážela planetka samotná před impaktem.

To naznačuje, že oblak by mohly tvořit velmi jemné částice. V hodinách a dnech následujících po kolizi se také v oblaku vytvořily různé struktury: shustky, spirály a dlouhý ohon částic tlačených pryč slunečním zářením.

Spirály i ohon byly však červenější než původní oblak, takže mohly být naopak tvořeny většími částicemi.

Přístroj MUSE týmu umožnil rozložit světlo odražené od částic v oblaku na základní složky (barevné spektrum) a pátrat po známkách různých plynů. Vědci se především zaměřili na hledání kyslíku a vody, tedy látek, které by se mohly uvolňovat z ledu odhaleného impaktem.

Nenalezli však nic. „Nepředpokládá se, že by planetky obsahovaly významné množství ledu, takže nalezení jakýchkoliv známek vody by bylo skutečným překvapením,“ vysvětluje Cyrielle Opitom. Astronomové rovněž pátrali po stopách látek používaných k pohonu sondy DART, ani ty však nenašli.

„Věděli jsme, že to bude obtížné, protože množství plynu, který mohl zůstat v nádržích pohonného systému, nebylo velké. Část z něj se navíc mohla rozptýlit příliš daleko na to, abychom mohli jeho stopy detekovat pomocí MUSE v době, kdy jsme pozorování zahájili.“.

Další vědecký tým, který vedl astronom Stefano Bagnulo, zkoumal, jak impakt sondy DART ovlivnil povrch planetky. „Když pozorujeme tělesa ve Sluneční soustavě, zkoumáme sluneční světlo rozptýlené při odrazu od povrchu nebo atmosféry, které je částečně polarizováno,“ vysvětluje Stefano Bagnulo.

To znamená, že elektromagnetické vlny oscilují podél preferovaného směru a nikoliv náhodně. „Sledování změn polarizace – v závislosti na orientaci planetky vzhledem k nám a ke Slunci – dokáže odhalit strukturu a složení jejího povrchu.“.

Stefano Bagnulo a jeho tým využili přístroj FORS2 (FOcal Reducer/low dispersion Spectrograph 2) na dalekohledu VLT k monitorování planetky a zjistili, že stupeň polarizace náhle poklesl po impaktu. Ve stejnou dobu se také zvýšila celková jasnost systému.

Jedním z možných vysvětlení je, že náraz odhalil méně pozměněný materiál z nitra asteroidu. „Možná, že hmota odhalená impaktem byla přirozeně světlejší a méně polarizující, než materiál na povrchu, protože nikdy nebyla vystavena slunečnímu větru a záření,“ popisuje Stefano Bagnulo.

Další možností je, že impakt dále rozmělnil objekty ležící na povrchu a do oblaku trosek byly vyvrženy mnohem menší částice. „Víme, že za určitých podmínek menší fragmenty efektivněji odrážejí světlo a méně ho polarizují,“ vysvětluje spoluautor studie Zuri Gray.

FOTO: NASA, ESO