ภารกิจของ DART สำเร็จไปได้ด้วยดี ดาวเคราะห์น้อย Dimorphos ที่ถูกพุ่งชนมีการเปลี่ยนแปลงของวงโคจร แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด เพื่อศึกษาผลของการชน ESA ได้เตรียมตัวกลับไปสำรวจหลุมที่ยาน DART ได้ฝากร่องรอยเอาไว้ ซึ่งพบว่าเป็นไปได้ที่รูปร่างของ Dimorphos จะเปลี่ยนรูปร่างไปจนไม่เหลือเค้าเดิม
การทดลองพุ่งชนดาวเคราะห์น้อย Dimorphos ของโครงการ Double Asteroid Redirection Test หรือ DART นั้นประสบความสำเร็จด้วยดี โดยดาวเคราะห์น้อย Dimorphos มีการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมภายหลังการชน
ยานอวกาศ Hera คือภารกิจที่จะกลับไปสำรวจดาวเคราะห์น้อย Dimorphos ที่โคจรรอบ Didymos อีกครั้งภายหลังการชนของ DART สิ่งแรกที่ Hera จะมองหาคือหลุมขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจากการชนของ DART แต่จากการศึกษาแบบจำลองการกระแทกครั้งใหม่พบว่าการชนของ DART นั้นอาจเปลี่ยนแปลงรูปร่างของ Dimorphos มากกว่าที่เราคาดการณ์ไว้ และนั่นหมายความว่าเราจะไม่พบหลุมขนาดใหญ่ที่เกิดจาก DART
ผลการทดลองของชนดาวเคราะห์น้อยของ DART ทิ้งปริศนาที่เรายังไม่เข้าใจอีกมาก ทั้งประสิทธิภาพในการถ่ายโอนโมเมนตัมของยานอวกาศไปสู่ดาวเคราะห์น้อย และการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของดาวเคราะห์น้อยจากการที่วัตถุบางส่วนกระเด็นหลุดออกสู่นอกอวกาศ
สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสำคัญในการสำรวจของยาน Hera คือการศึกษาการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง การหดตัว และการกระเด็นของก้อนหินและเศษฝุ่นบน Dimorphos เพราะการกระเด็นของหินเหล่านี้จะทำให้การส่งต่อโมเมนตัมไปยังดาวเคราะห์น้อยทำได้น้อยลง คล้ายกับกันชนของรถ รถที่ถูกชนนั้น กันชนของรถจะมีการหดตัวและวัสดุกันชนจะแตกกระจาย ซึ่งเป็นไปเพื่อลดโมเมนตัมที่ส่งมายังห้องโดยสาร และลดอาการบาดเจ็บของผู้โดยสาร
เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นกับ Dimorphos ด้วยเช่นกัน จากข้อมูลที่ถูกบันทึกด้วยกล้องจากยาน LICIACube ในช่วงเวลาที่ DART พุ่งชนยาน ภาพถ่ายแสดงให้เห็นถึงเศษฝุ่นและก้อนหินที่พวยพุ่งออกมาจากจุดที่เกิดการชน มากมายมหาศาล และข้อมูลที่ถูกบันทึกจากกล้องโทรทรรศน์ต่าง ๆ บนพื้นโลกและในอวกาศก็แสดงให้เห็นว่าเศษฝุ่นนั้นพวยพุ่งออกมาไกลกว่า 10,000 กิโลเมตรจากพื้นผิวของ Dimorphos และคงอยู่สภาพนั้นนานนับเดือน
ภารกิจของ Hera ที่จะกลับไปสำรวจ Dimorphos มีกำหนดส่งในปี 2026 ก็เพื่อรอให้เศษหินและฝุ่นจากการชนของ DART ในครั้งนั้นลดปริมาณลงจนปลอดภัยต่อยานอวกาศ ซึ่งในระหว่างนั้น ESA และทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบิร์นได้ตัดสินใจศึกษาดาวเคราะห์น้อยผ่านแบบจำลองทางคณิตศาสตร์
แบบจำลองนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นมาด้วยซอฟต์แวร์ Bern Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) สำหรับการศึกษาการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของ Dimorphos เดิมทีทีมนักวิจัยสร้างแบบจำลองดังกล่าวขึ้นมาเพื่อจำลองการแตกตัวของวัตถุ ซึ่งผ่านการใช้งานและปรับปรุงมาเรื่อย ๆ เป็นระยะเวลากว่า 20 ปี
จากการศึกษาผ่านแบบจำลองนี้กว่า 250 ครั้ง ทีมนักวิจัยได้ข้อสรุปว่า ดาวเคราะห์น้อย Dimorphos เป็นดาวเคราะห์น้อยหิน โครงสร้างของมันเกิดจากการจับตัวของหินอย่างหลวม ๆ และมีความหนาแน่นต่ำซึ่งทำให้ดาวเคราะห์น้อย Dimorphos มีการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างมากกว่าที่เราคิด หากกล่าวก็คือ Dimorphos เหมือนกองแป้งขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่กลางอวกาศ ไม่ใช่ก้อนหินแข็ง ๆ เหมือนที่เราเข้าใจตั้งแต่แรก
ผลลัพธ์จากการศึกษาแบบจำลองระบุว่ามีความเป็นไปที่เราอาจจะไม่พบหลุมขนาดใหญ่ที่เกิดจาก DART พุ่งชนบน Dimorphos แต่รูปร่างของ Dimorphos นั้นแทบจะเปลี่ยนไปทั้งหมด ซึ่งการศึกษาในเรื่องนี้เพิ่มเติมจะช่วยเราเข้าใจเกี่ยวกับการกำเนิดของดวงจันทร์ของโลกได้
ดังนั้นภาพรวมของ Dimorphos ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกเลือกในภารกิจการจำลองการพุ่งชนดาวเคราะห์น้อยเพื่อการปกป้องโลกนั้น มันเป็นเหมือนกองแป้งที่จับตัวกันอย่างหลวม ๆ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงอันน้อยนิดของมัน ซึ่งเรายังต้องทำความเข้าใจลักษณะของดาวเคราะห์น้อยอีกมากเพื่อสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับการจับตัวและการส่งถ่ายโมเมนตัมของมัน เพื่อการออกแบบยานอวกาศที่จะเข้าไปชนได้ถูกต้องและให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์
🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ที่มาข้อมูล: esa
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
