DART 撞击让小行星疯狂翻滚难以捉摸

2022 年,美国国家航空航天局(NASA)的双小行星重定向测试(DART)航天器与名为迪莫弗斯的小行星卫星发生重大碰撞之际

这次撞击留下的印记极为深刻,致使该卫星严重变形,形成了一个硕大的陨石坑,其形状也发生改变,偏离了原先的轨道。

科学家们觉得,新重组的迪莫弗斯当下或许正在经历混乱的“翻滚”,试图跟其母小行星迪迪莫斯重新取得引力平衡。

“在很大程度上,我们最初对于 DART 会如何改变迪迪莫斯及其卫星在太空中运动方式的撞击前预测是没错的,”

“但也有一些出乎意料的发现,有助于更清楚地知晓小行星和其他小天体是怎样随着时间形成和演化的。”

在最近发表在《行星科学杂志》上的一项研究中,理查森和他的团队描述了撞击后的重要观测结果以及对未来小行星研究可能产生的影响。

其中一个最大的惊喜在于,DART 撞击对 迪莫弗斯 形状的改变程度。

理查森称,这颗小行星卫星起初呈汉堡般的扁圆形,在碰撞之后则变成了更类似于橄榄球那样拉长的形状。

“我们原本以为迪莫弗斯在撞击前就是长圆形的,因为通常我们觉得像迪迪莫斯这类主天体脱落的物质逐渐堆积所形成的卫星中心体就是如此,”理查森解释道。

“但这个结果跟那个想法相冲突,表明这儿存在更复杂的情况在发挥作用。另外,由撞击导致的迪莫弗斯形状的变化或许改变了它和迪迪莫斯之间的相互作用。”

理查森指出,虽说 DART 航天器仅仅撞击了卫星,但卫星和主小行星依旧通过引力相互关联。

航天器撞击产生的碎片扰乱了卫星和小行星之间的平衡,导致 Dimorphos 围绕 Didymos 的轨道变短。

有趣的是,Didymos 的形状保持不变,这表明较大的小行星足够坚固和坚硬,即使在失去质量形成其卫星后仍能保持其形状。

DART 撞击的结果产生了重大影响。欧洲航天局已计划于 2024 年 10 月对 Didymos 系统进行后续任务。

“最初,Dimorphos 可能处于十分松弛的状态,有一面指向主体 Didymos,就像地球的月球总是有一面指向我们的星球一样,”理查森指出。

“现在,它失去了对准,这意味着它的方向可能会来回摆动。Dimorphos 也可能在‘翻滚’,这意味着我们可能导致它以混乱和不可预测的方式旋转。”

该团队目前正在等待查明喷射出的碎片何时会从该系统中清除,以及“双卫一”何时会恢复其先前的稳定性。

“可能需要一百年才能看到该系统中有明显的变化,但自撞击以来才过了几年。了解‘双卫一’恢复稳定所需的时间能让我们知晓其内部结构的重要情况,这反过来又为未来偏转危险小行星的尝试提供了参考,”理查森说。

理查森和他的团队殷切希望欧洲航天局的“赫拉”任务能提供更多关于 DART 撞击的信息。

到 2026 年底,“赫拉”将抵达包含“双卫一”和“迪迪莫斯”的双小行星系统,首次对这两颗小行星的内部特性进行评估。这将为DART 任务及其对未来的影响提供更详细的分析。

“DART 让我们深入了解了在实验室中无法进行的复杂引力物理学,所有这些研究都有助于我们在面临实际威胁时校准保护地球的相关努力,”理查森说。

“小行星或彗星存在非零的概率会靠近并威胁地球。”

如今,针对这类外部威胁,我们有了额外的防御手段。

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