被航天器撞击的小行星可能正在“愈合”,因为它的表面正在发生变化
将宇宙飞船撞入小行星可能有一些有趣的副作用。
根据对美国宇航局DART探测器与小行星Dimorphos之间碰撞的分析在2022年9月,这颗小行星的形状可能直接因撞击而发生重大变化。
这为这颗小行星最初是如何形成的提供了一些线索,同时也表明即将到来的调查Dimorphos的任务将发现不是一个撞击坑,而是一堆整齐的太空岩石。
DART的使命——双小行星重定向测试– 是行星安全之一。科学家们想看看他们是否可以通过用航天器撞击小行星来改变小行星的航向。Dimorphos是被选中的目标 - 一颗与更大的双星伴星Didymos在一个共同轨道上的小行星。由于双星物体的轨道周期是众所周知的,因此该周期时间的任何变化都意味着任务成功。
它的成功是:影响对经期时间的影响要大得多比科学家预期的要好。但DART任务是人类第一次尝试这样的事情。我们不知道是否会有观察的持续影响,这些影响可能是什么,它们对小行星重定向意味着什么,以及如果有的话,它们会告诉我们关于Dimorphos的什么。
显然,科学家们一直在监测太空岩石的变化。但是,由瑞士伯尔尼大学的行星科学家萨宾娜·拉杜坎(Sabina Raducan)领导的一个团队采取了不同的方法。他们采用了模拟的Dimorphos和模拟的DART航天器,并试图复制观察到的撞击效果。
这包括从航天器到小行星的动量传递,从Dimorphos喷发的物质数量,以及物质喷射到太空时形成的形状,称为喷射锥。
为此,他们需要调整未知变量:Dimorphos的组成和密度。
并非所有的小行星都是一样的。有些更密集,例如大块行星在发展过程中被大撞击阻止并分解成更小的碎片。有些是所谓的”瓦砾堆“,这几乎就是它听起来的样子:例如,尘埃和鹅卵石的松散聚集物聚集在一起,但在重力应力下更容易分裂。
我们已经知道 Didymos 和 Dimorphos 都属于瓦砾堆类别。但DART的影响可以准确地告诉我们Dimorphos是由什么组成的。
Raducan和她的同事们能够产生与DART项目的观察结果一致的模拟。而且,在这些模拟中,小行星被松散地固定在一起,以至于DART没有在表面留下疤痕;相反,航天器造成了全球变形和重新浮出水面。
要做到这一点,小行星需要是一个非常脆弱的瓦砾堆;该团队的计算表明,它的凝聚力不足几个帕斯卡.这与小行星非常相似龙宫和本努,这两个地方都曾被人类航天器访问过,以进行数据和样本采集。
模拟还表明,Dimorphos的密度非常低,约为每立方厘米2.4克。这比龙宫和 Bennu,位于 1.28 左右,1.26克/立方厘米。就上下文而言,地球的密度为每立方厘米 5.51 克。
这砾石密度的模拟Dimorphos与从DART观测中获得的密度一致。
这些发现表明,Dimorphos可能是Didymos的小行星宝贝.Didymos 也是一堆瓦砾,我们知道这一点瓦砾堆在旋转时经常会脱落碎片,这要归功于离心力。根据Dimorphos形成的模型,其中一些脱落的碎片仍与Didymos一起留在轨道上;随着时间的流逝,它聚集在一起,成为我们用宇宙飞船围起来的松散瓦砾堆。
我们不知道他们是否正确,现在还不知道。但我们会的。今年晚些时候,欧洲航天局将发射赫拉使命研究 Didymos 和 Dimorphos。如果 Hera 的发现与团队的模拟一致,那么我们对 Dimorphos 的了解就会比我们多得多。
这不仅对我们理解双星的持续演化有影响,而且对小行星、小行星双星以及我们如何计划和执行任何即将到来的小行星重定向任务都有影响。
“由于DART航天器可能造成了Dimorphos的全球变形,我们可以推断,类似形成的小行星卫星很容易重塑,它们的表面相对年轻。研究人员在他们的论文中写道.
“总的来说,这项研究的结果为理解双小行星的形成和特征提供了宝贵的信息,并将为未来的探索和小行星偏转工作提供信息。
该研究已发表在自然天文学.