Vroeg of laat zal een planetoïde richting de aarde vliegen die groot genoeg is om een stad of misschien zelfs een volledig land weg te vagen. Daarom verrichtte NASA in 2022 een generale repetitie om de verdediging van onze planeet te simuleren. De ruimtevaartorganisatie liet opzettelijk een onbemand ruimtevaartuig botsen met een onschuldige planetoïde om de koers ervan te veranderen. Het effect daarvan bleek groter dan gedacht.

Het doelwit was Dimorphos, een kleine maan die in een baan draait rondom de grotere planetoïde Didymos. Geen van beide vormen een bedreiging voor de aarde en het was uiterst onwaarschijnlijk dat het wijzigen van de baan van Dimorphos rond Didymos daar verandering in zou brengen. De missie, de Double Asteroid Redirection Test (DART), was een succes en toonde aan dat het mogelijk is om de koers van een planetoïde te veranderen.

DART-missie was krachtiger dan gedacht

Maar aan de hand van nauwkeurige waarnemingen van een telescoop is nu ontdekt dat de DART-missie zo krachtig was dat de terugkaatsende Dimorphos ook de grotere planetoïde Didymos een zwaartekrachtsstoot gaf. Hierdoor kwamen beide planetoïden in een iets andere baan om de zon terecht.

‘Door zo hard op de maan in te slaan, hebben we ook het gigantische object ernaast een klein beetje verplaatst,’ aldus Andy Rivkin, astronoom aan het Applied Physics Laboratory van de Johns Hopkins University (VS) en een van de auteurs van de nieuwe studie, die vandaag in het tijdschrift Science Advances is gepubliceerd. Het is de eerste keer dat het lukte de baan van een planetoïde rondom de zon te veranderen.

Kon de botsing een gevaar voor de aarde vormen?

Binaire planetoïden, zoals Didymos en Dimorphos, delen een zwaartekrachtscentrum. Dat centrum wordt gedomineerd door het zwaardere object, in dit geval Didymos, dat tweehonderd keer zo zwaar is als zijn maan. Maar breng het kleinere object uit balans, dan heeft dat ook effect op het grotere.

Wil je niets missen van onze verhalen? Volg National Geographic op Google Discover en zie onze verhalen vaker terug in je Google-feed!

Voorafgaand aan de DART-missie in 2020 rekenden wetenschappers alle mogelijke scenario’s door. ‘Wat als dit experiment het Didymos-systeem op koers brengt om in botsing te komen met de aarde?’ zegt Rahil Makadia, een van de coauteurs van de studie en onderzoeker op het gebied van planetaire verdediging aan de University of Illinois at Urbana-Champaign (VS).

Ze ontdekten dat er geen waarneembaar effect op Didymos zou zijn. Didymos zou de impact op Dimorphos wel voelen, maar er niet door uit koers raken.

Een explosie van puin werkte als een raketmotor

Destijds stelde NASA dat de missie pas geslaagd zou zijn als DART de baan van Dimorphos rond Didymos met 73 seconden zou veranderen. In plaats daarvan slaagde het kleine ruimtevaartuig, ter grootte van een bestelwagen, erin de baan van de planetoïde met 33 minuten te verkorten – dankzij de kracht van de DART-inslag en de uitbarsting van rotsachtig puin dat bij de impact van Dimorphos werd afgeschoten.

Voorafgaand aan de missie vermoedden astronomen dat Dimorphos geen grote rots was, maar een verzameling van rotsblokken die bij elkaar gehouden werden door de zwakke zwaartekracht van de planetoïde. Als je er een ruimteschip met een snelheid van 22.500 kilometer per uur op laat botsen, zou het onvermijdelijk zijn dat een deel van de planetoïde de ruimte in wordt geslingerd.

Leestip: NASA-rover vindt sterkste aanwijzingen tot nu toe voor leven op Mars

Maar de inslag van DART bracht veel meer puin vrij dan werd verwacht. Die puinwolk werkte als een raketstraal die de planetoïde krachtig achteruit duwde, veel meer dan was voorspeld.

De onverwachte gevolgen van de DART-missie

‘We dachten gelijk: dit moet onvoorziene gevolgen hebben,’ zegt Federica Spoto, onderzoeker bij het Center for Astrophysics van Harvard en het Smithsonian, die niet bij het nieuwe onderzoek betrokken was. Als Dimorphos zo ingrijpend werd beïnvloed door het ruimteschip, wat zou er dan met Didymos zijn gebeurd?

Sinds het einde van de DART-missie in 2022 hebben Makadia en zijn team Didymos en Dimorphos gevolgd met behulp van telescopen. Dat was een behoorlijke uitdaging. Ze moesten op het juiste moment door de juiste telescoop kijken om het hemellichaam voor een verre ster te zien passeren.

Op basis van hoe de planetoïde tijdelijk het sterlicht blokkeert, konden de wetenschappers vaststellen hoe snel en in welke richting het zich door de ruimte beweegt. Het team van Makadia stelde vast dat de twee planetoïden weliswaar waren afgeremd, maar slechts met 0,22 miljoenste van een mijl per uur.

Kleine veranderingen kunnen grote gevolgen hebben

‘Dat is een minuscule verandering,’ zegt Makadia. Maar na verloop van tijd kunnen kleine veranderingen opstapelen en de baan van asteroïden drastisch veranderen. De wetenschappers berekenden waar Didymos en Dimorphos op de lange termijn terecht zouden kunnen komen. ‘We hoeven ons geen zorgen te maken over een inslag van Didymos op de aarde,’ zegt Makadia.

De berekeningen tonen aan dat astronomen onvoorstelbaar nauwkeurige veranderingen in de baan van planetoïden kunnen detecteren. ‘Dit is indrukwekkend,’ zegt Cristina Thomas, astronoom aan de Northern Arizona University (VS), die niet bij de studie betrokken was.

Leestip: Astronomen ontdekken een nieuwe ‘maan’ in een baan rond de aarde

Daarnaast kon het onderzoeksteam nauwkeurig de dichtheid van Dimorphos en Didymos bepalen. Dimorphos heeft een dichtheid die niet veel hoger is dan die van water, wat verklaart waarom de vorm ervan veranderde toen DART erin vloog. Didymos is aanzienlijk dichter en bergachtiger.

Belangrijke inzichten voor de bescherming van de aarde

Het kennen van de dichtheid van verschillende planetoïden is belangrijk als je de wereld wilt redden. Als je probeert de baan van een planetoïde zoals Dimorphos drastisch te veranderen door er een ruimtevaartuig op te laten botsen, kan deze in meerdere brokstukken op de aarde terechtkomen.

Dit zal niet gebeuren bij een planetoïde met de dichtheid van Didymos, maar dat betekent ook dat meerdere onderscheppingsraketten nodig zijn om de gewenste afbuiging te bereiken.

Later dit jaar zal het Hera-ruimteschip van de European Space Agency (ESA) bij Dimorphos aankomen om het wrak van DART forensisch te onderzoeken. Dit zal ongetwijfeld nieuwe inzichten opleveren over het allereerste experiment van de mensheid op het gebied van planetaire verdediging.

Meer ontdekken? Krijg onbeperkt toegang tot National Geographic Premium en steun onze missie. Word vandaag nog lid!