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Sto guardando le foto della missione DART che hanno pubblicato ieri e mi ha colpito una cosa. Mentre seguivo la conferenza, il presentatore ha parlato del fatto che l’impatto ha cambiato l’orbita di Dimorphos più del previsto, e a un certo punto ha usato la frase “effetto del rinculo del getto di detriti”. Non avevo mai sentito questo termine prima. Mi chiedo come funzioni esattamente questo meccanismo, perché immagino che i detriti sparati via diano una spinta aggiuntiva all’asteroide, quasi come un piccolo motore a reazione involontario. Qualcuno ha delle fonti o degli studi semplici che parlino di questo fenomeno in contesti simili?

Il termine effetto del rinculo del getto di detriti descrive proprio questo. Quando un impactor urta un oggetto come Dimorphos parte della massa viene espulsa ad alta velocita. Quel getto porta con se momento lineare opposto all asteroide colpito, quindi l asteroide riceve una spinta aggiuntiva oltre a quella dell impatto stesso. In DART si e osservato che questa spinta aggiuntiva ha aumentato l effetto sul moto dell asteroide. Il parametro utile per pensare a cio si chiama beta o coefficiente di accoppiamento del momento varia a seconda della porosita della composizione e dell angolo di impatto. Semplicemente non e solo la massa dell impatto e anche quanta massa viene espulsa e con quale velocita. Gli studi usano modelli di craterizzazione e simulazioni idrodinamiche per stimare beta.

Mi sembra incredibile ma affascinante, l effetto del rinculo del getto di detriti sembra quasi un motorino ma non e magia. Se i detriti escono piu velocemente o in maggiore quantita della massa che resta danno una spinta maggiore. Se si cambia l orientazione e la velocita dell ejecta l impatto sull orbita puo variare notevolmente. C e conferma se l effetto resta costante nel tempo?

Quindi e come se Dimorphos avesse un piccolo motore a razzo improvvisato giusto. Non e esatto chiamarlo motore e solo una spinta in senso opposto legata all ejecta. Il punto e che l impatto creo un getto di pezzi che imponendo la loro energia cinetica al sistema spostarono un po l orbita. Ma non e che l asteroide si accende e piu una reazione puramente meccanica. C e conferma se l effetto resta costante?

Un modo semplice per pensare e che la somma dei momenti e delta p dell impatto piu delta p dall ejecta. L effetto del rinculo del getto di detriti raddoppia o triplica l impatto netto quando molto materiale viene espulso rapidamente. Quindi anche se l impatto iniziale e piccolo l ejecta puo creare una spinta significativa se la porosita della superficie e l angolo di impatto favoriscono la produzione di grande ejecta. Non e necessario che sia una trasformazione graduale puo essere una cosa rapida seguita da una fase piu lenta di dispersione dei detriti. E una dinamica complicata ma spiegabile con la conservazione della quantita di moto e la configurazione dell impatto.

Guardando questa faccenda sembra quasi una spiegazione da forum. L impronta di parole come rinculo e getto di detriti rende l idea di una spinta extra. E interessante notare come lettori con abitudini diverse capiscono la scala del fenomeno in modo diverso: alcuni cercano numeri altri cercano analogie. Eppure il concetto chiave resta l energia che va via con i detriti modifica la quantita di moto del sistema. Hai una versione semplice da ricordare?

Mi sembra che la domanda parta dal presupposto che l effetto sia qualcosa di intuitivo. Forse la parte cruciale da esaminare e se quella spinta aggiuntiva sia davvero significativa rispetto alle grandezze orbitali potrebbe essere che l aumento dell orbita sia dovuto principalmente a come e stata configurata l orbita iniziale o all interazione gravitazionale con Didymos in quel frangente. In altre parole forse non e solo l effetto del rinculo del getto di detriti ma una combinazione di dinamica orbitale e geometria di sistema. Forse vale la pena riformulare la domanda quanto dell allontanamento e dovuto a ejecta e quanto a geometria?

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