小惑星に探査機を衝突させるNASAの「地球防衛ミッション」その後。期待通りの成果は得られなかった

　2022年9月、地球近傍にある小惑星「ディモルフォス」にNASAの探査機「DART」を衝突させる試みが行われた。その目的は、衝突の衝撃によって小惑星の軌道を変化させられるのか試してみることだ。

　その結果、探査機は小惑星に衝突することに成功。小惑星の軌道コースは確かに変化した。だが、その後の調べによって、その変化は当初の予想とは大きく違ったものであることがわかっている。

　一体なぜ科学者の予想は裏切られたのか？ そしてそれは私たち人類にとって良い知らせなのだろうか？

　この重要な疑問について、『Nature』に掲載された複数の論文が検証しているので、以下でその内容をお伝えしよう。

小惑星のコースをずらす、NASAの地球防衛ミッション

　宇宙空間はがらんとした空洞どころか、大きな岩石がゴロゴロしている。もしそれが地球に衝突しようものなら、人類存亡の危機だ。かつて隕石の落下で恐竜が絶滅したことを思い出して欲しい。

　そうは言っても、もしもそんな危険な小惑星が地球めがけて飛んできたら、どうすれば良いのか？ 科学者が実際に検討している地球防衛作戦の1つが、宇宙船を衝突させて、小惑星の移動コースをずらすというものだ。

　2021年に打ち上げられたNASAの探査機「DART（Double Asteroid Redirection Test）」は、まさにそれが実現可能なものなのか確かめるための機体だった。

　ターゲットに選ばれたのは、地球近傍に存在する二重小惑星の衛星「ディモルフォス」だ。

　大きさ160mのディモルフォスは、小惑星ディディモスの周囲を11.9時間かけて1周している。もしDARTが衝突したことでこの公転周期に変化があれば、ディモルフォスの公転コースが変わっただろうことがわかる。

IMPACT SUCCESS! Watch from #DARTMIssion’s DRACO Camera, as the vending machine-sized spacecraft successfully collides with asteroid Dimorphos, which is the size of a football stadium and poses no threat to Earth. pic.twitter.com/7bXipPkjWD

— NASA (@NASA) September 26, 2022

探査機は衝突に成功したものの予想外のコース変化

　そして2022年9月26日、DARTは見事ディモルフォスに命中。その衝撃で、この天体のコースが確かに変化したことが確認された。

　だが、その結果は科学者の予想とは大きく異なるものだった。

　事前の予想では、DARTの衝突によって公転周期は7分ほど変わるだろうとされていた。ところが、実際には33分も変化したのである。

ディモルフォスのコース変化は衝突で発生した噴出物による可能性

一体なぜ、DARTの突撃はこれほどのコース変化を引き起こしたのだろうか？

　最初の手がかりは、衝突によってディモルフォスから何やら物質が噴出したことだ。

　それは衝突の爆風などではない。衝突から2週間の間、ディモルフォスはまるで彗星のように尾をたなびかせていたのだ。 右下が小惑星ディディモスで、その上に見えるのがディモルフォスから発生した噴出物 / image credit:ASI/NASA

　また衝突前後の明るさに注目した研究では、衝突から3週間ほどディモルフォスが明るくなったと報告している。

　明るさから推測すると、その間ディモルフォスから0.3〜0.5パーセントの質量が失われたと考えられるという。

　そう、ディモルフォスのコースが想像以上に大きく変化したのは、どうやらこの噴出物で勢いがついたからであるようだ。

　じつのところ、コース変化の大部分はDARTの衝突ではなく、噴出物によるものと考えられるのだそうだ。

たとえよくわからない小惑星であっても軌道をずらすことは可能

　もちろん小惑星のコースを大幅にずらせたという結果は、人類にとっては朗報だ。

　やはり『Nature』に掲載された研究では、今回のDART実験のデータから、衝突までの経緯、衝突地点の特徴、ディモルフォスの大きさと形状など、当時の状況を再現している。

　導きだされた結論はとても重要だ。

　それによると、小惑星の組成や表面などが詳しくわからなくても、人類はそのコースを変化させられるだろうという。危険をおかしてまで、迫り来る小惑星の偵察などしなくてもよさそうなのだ。

　そうは言っても、敵を知ることは作戦の成功率を高めるうえで大切なことだ。そして幸いにも、時間は私たちに味方してくれている。

　これまで地球近傍天体を観測した結果からは、少なくとも今後100年は小惑星が地球に衝突することがないとわかっている。

　つまり周辺にある危険な小惑星を偵察する時間はたっぷりとあり、危険なものがあれば数十年前に手を打っておくという理想的なシナリオを描くこともできるかもしれない。

　そのような調査を行ううえで、今回のDARTミッションは貴重な情報になるだろう。小惑星をモデル化することで、衝突ミッションのより正確な結果予測に貢献してくれるはずだ。

References:NASA Slammed a Spacecraft Into an Asteroid And It Didn't Go Quite as Expected / written by hiroching / edited by / parumo
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