尋找接觸雙星“月亮”的年齡 _美國

露西拍攝的Dinkinesh&Selam特寫。來源：美國國家航空航天局/戈達德/SwRI/約翰·霍普金斯APL/NOIRLab/布萊恩·梅/克勞迪婭·曼佐尼
據《今日宇宙》（Andy Tomaswick）：太陽系周圍漂浮著數百萬顆小行星。有了這么多，有些配置怪異也就不足為奇了。最近，美國國家航空航天局（NASA）的特洛伊小行星任務露西（Lucy）經過一顆名為丁基什（Dinkinesh）的主帶小行星時，發現了這種奇怪配置的一個例子。
研究發現丁基什有一個“月亮”，而這個月亮是一個“接觸雙星” 。它現在被稱為塞拉姆，由兩個物體組成，它們通過重力物理接觸，但沒有完全融合在一起。康奈爾大學的研究生Colby Merrill和他們在科羅拉多大學和伯爾尼大學的合著者發表了一篇新論文，研究了這種意想不到的系統是如何以及何時形成的。它發表在《天文學與天體物理學》上。
這篇論文尤其著眼于系統何時可能形成，并通過建模來實現。小行星形成中的一種理論稱為雙星Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Padack效應，由于沒有人愿意說出全名，該效應被縮寫為BYORP 。這個模型首先解釋了雙星小行星系統是如何發生的。
從本質上講，小行星由于輻射壓力而加快了自轉速度。最終，由于這些旋轉力，它到達了一個重力不再能夠將所有物質保持在表面的地步，其中一些物質被噴射到太空中，最終聚結為稍大的小行星的“月球” 。
以任何標準衡量，丁基什都不是一顆“大”小行星——在其最寬處，直徑僅約790米。它也以阿姆哈拉語中露西的名字命名；在埃塞俄比亞發現的一個潛在人類祖先的化石遺骸，與美國國家航空航天局的任務同名。它的衛星Salem是阿姆哈拉語中“和平”的意思，但2000年發現的另一組化石，雖然是一個孩子的化石，但比露西的早了10萬年。但它甚至比丁基什還要小——最寬處只有220米左右。
但塞拉姆實際上有兩個最寬的點，因為它的形狀在技術上被稱為雙葉，但更常見的是被認為是“啞鈴”形狀。這可能部分是由于另一種影響小行星形成的力——潮汐。
傳統上，人們認為潮汐是由月球繞地球運動引起的。然而，當附近的一個更小的物體對一個小物體施加引力時，潮汐也可能發生在小行星內部。例如，Selam在丁基什引發潮汐，要了解兩者是如何共同發展的，就需要了解這些潮汐力是如何發揮作用的。
潮汐力和BYROP加速過程的建模在數學上是復雜的。這一點尤其正確，因為用于建模的方程的輸入包含大量的不確定性。幸運的是，有一種數學技巧可以幫助解決這個問題。
蒙特卡羅方法使用統計學，通過改變方程的輸入并隨機抽樣結果來找到“正確”的答案。作者使用這項技術，利用每個物體的大小和軌道速度等輸入，確定丁金什/塞拉姆系統在繞對方軌道上的時間。他們給出了一個100萬到1000萬年的答案——在太陽系進化的宏偉計劃中，這并不算很久。
考慮到雙星被認為至少占近地小行星的15%，而接觸雙星在仍大于200米的小天體中占14%至30%，研究這類意想不到的系統可能會對更廣泛地了解小行星是如何形成的富有成效。
正如論文所提到的，還需要更多的工作，特別是對塞拉姆隕石坑的分析，這可能會為其年齡提供另一種觀點。鑒于我們在2023年11月才偶然發現了這個雙星系統，毫無疑問，露西任務的數據和其他許多數據將很快公布。