El profesor ARAKAWA Masahiko Escuela de Graduados en Ciencias, Universidad de Kobe, Japón y los miembros de la misión Hayabusa2 descubrieron más de 200 rocas de entre 30 cm y 6 m de tamaño, que aparecieron o se movieron como resultado del cráter de impacto artificial creadopor el Small Carry-on Impactor SCI de la nave espacial japonesa Hayabusa2 el 5 de abril de 2019. Algunas rocas fueron perturbadas incluso en áreas tan lejanas como a 40 m del centro del cráter. Los investigadores también descubrieron que el área de sacudidas sísmicas, en la que se encontraban las rocas de la superficiesacudido y movido un orden de cm por el impacto, extendido a unos 30 m desde el centro del cráter. Hayabusa2 recuperó una muestra de superficie en el punto norte del cráter SCI TD2, y el espesor de los depósitos de eyecta en este sitio se estimó entre1.0 mm a 1.8 cm usando un mapa de elevación digital DEM. Estos hallazgos sobre los procesos de rejuvenecimiento de un asteroide real se pueden utilizar como punto de referencia para simulaciones numéricas de impactos corporales pequeños, además deimpactos en futuras misiones planetarias como la Prueba de redireccionamiento de doble asteroide DART de la NASA. Los resultados se presentarán en la 52a reunión de la División de Ciencias Planetarias de la AAS el 30 de octubre en la sesión titulada Asteroides: Bennu y Ryugu 2.
El objetivo de impactar a Ryugu con un proyectil SCI de ~ 13 cm era recuperar una muestra del material del subsuelo. Además, esto brindó una buena oportunidad para estudiar los procesos de renovación de la superficie resurfacing que resultan de un impacto que ocurre en un asteroide conuna gravedad superficial de 10 -5 de la gravedad de la Tierra. El SCI logró formar un cráter de impacto, que se definió como un cráter SCI con un diámetro de 14,5 m Arakawa et al., 2020, y la muestra de la superficie se recuperó en TD2 10,04 ° N, 300,60 ° E. Se descubrió que el área concéntrica del centro del cráter, que tiene un radio cuatro veces mayor que el radio del cráter, también se vio perturbada por el impacto del LIC, lo que provocó el movimiento de las rocas.
Posteriormente, los investigadores compararon las imágenes de la superficie antes y después del impacto artificial para estudiar los procesos de rejuvenecimiento asociados con los cráteres, como el temblor sísmico y la deposición de eyecciones. Para ello, construyeron perfiles de borde de cráter SCI utilizando un Mapa Digital de Elevación DEM que consiste en el DEM previo al impacto restado del DEM posterior al impacto. El perfil medio de la llanta se aproximó mediante la ecuación empírica de h = h r exp [- r / R borde - 1 / λ borde ] y los parámetros ajustados de h r y l borde fueron 0,475 my 0,245 m, respectivamente. Con base en este perfil, se calculó el espesor de la capa de eyección del cráter SCI y se encontró que era más delgado que el resultado convencional para cráteres naturales, así como el calculado a partir de la teoría de formación de cráteres.Sin embargo, esta discrepancia se resolvió teniendo en cuenta el efecto de los cantos rodados que aparecieron en las imágenes posteriores al impacto porque los perfiles del borde del cráter derivados de los DEM podrían no detectar estos nuevos cantos rodados. De acuerdo con este perfil del borde del cráter, el espesor delSe estimó que los depósitos de eyección en TD2 estaban entre 1,0 mm y 1,8 cm.
Las 48 rocas en la imagen posterior al impacto se remontan a sus posiciones iniciales en la imagen previa al impacto, y se encontró que las rocas de 1 metro de tamaño fueron expulsadas varios metros fuera del cráter. Se clasificaron en ellos siguientes cuatro grupos de acuerdo con sus mecanismos de movimiento: 1. flujo de excavación, 2. empujado por eyecta que cae, 3. deformación de la superficie arrastrada por el ligero movimiento de la roca Okamoto, y 4. temblor sísmico causado por el impacto del LIC en sí. En todos los grupos, los vectores de movimiento de estos cantos rodados parecían irradiar desde el centro del cráter.
Los 169 nuevos cantos rodados que varían de 30 cm a 3 m de tamaño se encontraron solo en las imágenes posteriores al impacto, y se distribuyeron hasta ~ 40 m desde el centro del cráter. El histograma del número de nuevos cantos rodados se estudió en cada ancho radialde 1 m a una distancia de 9-45 m del centro del cráter, encontrándose el número máximo de rocas a una distancia de 17 m. Más allá de los 17 m, el número de rocas disminuyó de acuerdo con el aumento de la distancia desde el centro del cráter.
Para investigar esto más a fondo, se llevó a cabo una evaluación del coeficiente de correlación entre las imágenes anteriores y posteriores al impacto. Se descubrió que la región de bajo coeficiente de correlación cruzada fuera del cráter SCI tiene una estructura asimétrica, que es muy similar a laárea alrededor del punto de impacto donde se depositaron las eyecciones Arakawa et al., 2020. Basado en un método de coincidencia de plantillas utilizando la evaluación del coeficiente de correlación, los desplazamientos de rocas con coeficientes de correlación cruzada superiores a 0.8 se derivaron con una resolución de ~ 1 cm.indicó que estos desplazamientos podrían ser causados por el temblor sísmico. Los cantos rodados se movieron más de 3 cm en el área cercana al cráter SCI. Esta perturbación abarca un área de hasta 15 m desde el impacto, con los vectores de movimiento irradiando desde el centro del cráterLas áreas perturbadas que fueron desplazadas por 10 cm todavía existen en las regiones más alejadas de 15 m del centro, sin embargo, aparecieron como parches de unos pocos metros de tamaño y se distribuyeronButed aleatoriamente.Además, la dirección de estos vectores de movimiento en las regiones distantes era casi aleatoria y no había evidencia clara que indicara la dirección radial desde el centro del cráter.
Se detectaron desplazamientos mayores de 3 cm dentro de una distancia de 15 m con una probabilidad de más del 50%, y entre 15 my 30 m con una probabilidad de aproximadamente el 10%. Por lo tanto, Arakawa et al. Proponen, de acuerdo con Matsue et al.Los resultados experimentales de. 2020, que el temblor sísmico causó que la mayoría de los cantos rodados del área se movieran a una aceleración máxima 7 veces mayor que la gravedad superficial de Ryugu g ryugu .Además, también descubrieron que el impacto movió rocas a una aceleración máxima de entre 7 g ryugu y 1g ryugu en aproximadamente el 10% del área. Se espera que estos resultados sirvan de base a futuras simulaciones numéricas de colisiones de cuerpos pequeños, así como misiones planetarias que involucren impactos artificiales.
Agradecimientos
Este trabajo fue financiado en parte por Subvenciones en Ayuda para la Investigación Científica n. ° 17H06459 y n. ° 19H00719 del Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón. Este estudio fue apoyado por JSPS CorePrograma-a-Core "Red Internacional de Ciencias Planetarias".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kobe . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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