Blockdit Logo (Mobile)
Antfield
•
28 ก.พ. เวลา 15:49 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ภารกิจปาลูกดอกใส่ดาวเคราะห์น้อยของ NASA เมื่อปี 2022 เผยว่าที่จริงแล้วมัน "นิ่ม" กว่าที่เราคิด

ย้อนไปวันที่ 26 สิงหาคม 2022 ภารกิจ DART หรือ Double Asteroid Redirection Test ของ NASA ประสบความสำเร็จในการทดสอบไอเดียการเปลี่ยนวิถีโคจรของดาวเคราะห์น้อย Dimorphos ที่โคจรรอบดาวเคราะห์น้อย Didymos
โดยยาน impactor หนัก 660 กิโลกรัมทำหน้าที่เป็นลูกดอกพุ่งเข้าใส่ Dimorphos ด้วยความเร็ว 15,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ผลก็คือกลุ่มฝุ่นควันคลุ้งกระจายจากการชนและ Dimorphos มีการเปลี่ยนวิถีโคจรอย่างที่คาดการณ์ไว้
วงโคจรใหม่ของ Dimorphos แคบลงตามแนวเส้นประหลังการชน
นั่นทำให้ในอนาคตหากมีดาวเคราะห์น้อยที่มีแนวโน้มว่าจะมีวิถีโคจรพุ่งเฉียดโลก เราอาจจะมีวิธีจัดการแบบไม่ต้องมีผู้เสียสละขนระเบิดนิวเคลียร์เอาไปไว้บนนั้นแล้วจุดระเบิดเหมือนอย่างในภาพยนตร์ Armageddon
ซึ่งการทดสอบพุ่งชนดาวเคราะห์น้อยครั้งนี้อาจมีประโยชน์ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้มากกว่าที่เราคิด
เทียบขนาดของ
จากภาพถ่ายเหตุการณ์หลังการชนเหล่าที่ตอนแรกเหล่านักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะเห็นหลุมอันเป็นผลจากการชนกระแทกของยาน impactor ที่เหมือนกับรถบรรทุกวิ่งไปชนหินก้อนใหญ่ขนาดเท่าปีระมิด
แต่จากภาพที่ได้กลายเป็นว่าเกิดฝุ่นคลุ้งกระจายเป็นวงกว้างกว่า 10,000 กิโลเมตรและใช้เวลาร่วมเดือนกว่าจะเริ่มจางหาย และยังสังเกตเห็นว่าเจ้า Dimorphos มีรูปร่างเปลี่ยนไปจากเดิมหลังจากการชน
ผลจากการชนในวันที่ 27-28 กันยายน 2022 จะเห็นกลุ่มหมอกควันจากการชน ส่วนภาพล่างที่ถ่ายวันที่ 8 ตุลาคม 2022 แสดงให้เห็นหางฝุ่น 2 แนวแสดงให้เห็นถึงวิถีโคจรที่เริ่มเปลี่ยนไปของ Dimorphos
ซึ่งทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบิร์นในสวิสเซอร์แลนด์ได้วิเคราะห์ลงลึกต่อไปโดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากการชนจากหลากหลายแหล่งทั้งยาน LICIACube ที่บินวนคอยเก็บข้อมูลระหว่างการชน ข้อมูลจากกล้องเจมส์ เวบบ์ กล้องฮับเบิลและหอสังเกตการณ์ต่าง ๆ บนโลก
นำมาทำการจำลองการชนโดยโปรแกรม Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ซึ่งพัฒนามากว่า 20 ปีโดยมหาวิทยาลัยเบิร์นด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ โดย SPH สามารถจำลองการชนกันของวัตถุและคำนวนการแตกกระจายเป็นเศษเล็กเศษน้อยของชิ้นส่วนเล็ก ๆ นับล้าน ๆ ชิ้นได้
ภาพการชนที่ถ่ายจากระยะใกล้โดยยาน LICIACube และข้อมูลต่าง ๆ ที่ทีมวิจัยเอามาใช้ในการสร้างแบบจำลอง
ทั้งนี้ทีมนักวิจัยยังต้องใส่ตัวแปรที่สมมติขึ้นเองอีกมายทั้งนี้เพราะเรายังไม่มีข้อมูลเชิงลึกของเจ้าดาวเคราะห์น้อย ทั้งส่วนประกอบ ความหนาแน่น คุณสมบัติความแข็งแรงของชิ้นส่วนประกอบ แรงดึงดูดระหว่างมวล ฯลฯ
และเพื่อยืนยันความถูกต้องและน่าเชื่อถือของแบบจำลองที่ได้ ทีมนักวิจัยยังได้ทำการทดสอบยืนยันผลการจำลองที่ได้กับผลจากการชนในห้องแลป รวมถึงจำลองผลที่ได้เทียบกับการชนของกระสุนทองแดงที่ยิงจากยาน Hayabusa2 ระหว่างภารกิจเก็บตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย Ryugu
ภารกิจของยาน Hayabusa2 ในการเก็บตัวอย่างฝุ่นจากดาวเคราะห์น้อย
ซึ่งผลจากข้อมูลการทำแบบจำลองกว่า 250 รูปแบบโดย SPH พบว่าแบบจำลองที่ให้ผลใกล้เคียงกับข้อมูลที่ได้จากภารกิจ DART นั้นบ่งชี้ว่า Dimorphos นั้นไม่ใช่หินแข็งก้อนใหญ่ก้อนเดียวอย่างที่เคยคิด แต่หากเป็นกลุ่มก้อนกรวดทรายที่เกาะตัวกันหลวม ๆ ด้วยแรงดึงดูดระหว่างมวลเท่านั้นเอง
นั่นจึงทำให้การชนที่เกิดขึ้นทำให้เกิดกลุ่มฝุ่นฟุ้งกระจายเป็นวงกว้างและใช้เวลานานร่วมเดือนกว่าเศษที่แตกกระจายจะลอยกลับมารวมตัวกันใหม่ รวมถึงรูปร่างของ Dimorphos ที่เปลี่ยนไปเพราะมันไม่ได้เป็นหินแข็งก้อนใหญ่นั่นเอง
ภาพแบบจำลองการกระจายตัวของเศษก้อนกรวดและเม็ดฝุ่นทรายที่เกาะรวมกันเป็น Dimorphos ระหว่างถูกยาน Impactor พุ่งชน
ซึ่งข้อมูลที่ได้นี้ถือว่ามีความสำคัญยิ่งเพราะทำให้เรามีความเข้าใจโครงสร้างของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็ก รวมไปถึงอาจช่วยยืนยันถึงทฤษฎีการก่อกำเนิดดาวเคราะห์ การรวมตัวกันของกลุ่มฝุ่น เม็ดทราย ก้อนกรวดจนกลายจนมาเป็นวัตถุขนาดใหญ่อย่างดาวเคราะห์น้อยและพัฒนาไปเป็นดาวเคราะห์
แต่ทั้งนี้ผลจากแบบจำลองนี้ก็ยังอาจฟันธงลงไปไม่ได้เสียทีเดียวว่ามันจะเป็นที่ว่า จนกว่ายาน Hera ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ที่กำลังเดินทางถึงยังดาวเคราะห์น้อยคู่ Dimorphos และ Didymos ในปี 2026 และเริ่มเก็บข้อมูลเพิ่มเติมมากขึ้น เราก็คงจะได้รู้ว่าผลที่ได้จากแบบจำลองนี้มีความน่าเชื่อถือมากแค่ไหน
ภารกิจ Hera และ DART กับการศึกษา Dimorphos และ Didymos
สำหรับยาน Hera จะประกอบด้วยยานสำรวจแบบ Cubesats จำนวน 2 ลำ ติดตั้งกล้องถ่ายรูป LIDAR และกล้องอินฟราเรดเพื่อเก็บข้อมูลเชิงลึกของ Dimorphos และ Didymos เพิ่มเติม
ก็ต้องรอข้อมูลอัพเดทเพิ่มเติมจากยาน Hera อีกรอบแต่ก็ถือว่าข้อมูลจากภารกิจ DART นี้มีประโยชน์อย่างมากทีเดียว อย่างน้อยเราก็ลดความกังวลเกี่ยวกับวิธีรับมือกับอุกกาบาตชนโลกได้มากโข ;)

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา