美國國家航空航天局的小行星撞擊飛鏢任務完全改變了其目標的形狀 _美國

美國國家航空航天局雙小行星重定向測試（DART）的示意圖，該測試正在接近小行星Didymos周圍的目標小衛星。（圖片來源:美國國家航空航天局大學/約翰霍普金斯大學附屬醫院）
據美國太空網（羅伯特·李）：科學家們發現，美國國家航空航天局雙小行星重定向試驗的目標小行星可能已經被撞擊重塑。對碰撞后果的一項新調查顯示，這顆小行星是雙星小行星系統中較小的組成部分，呈現出松散的“碎石堆”組成。
2023年9月26日，DART撞上了小衛星Dimorphos，它圍繞著較大的太空巖石Didymos運行。這次宇宙攻擊的目的是看看動能撞擊是否可以改變小行星圍繞較大物體的軌道，并驗證這種方法有朝一日可以用于分流太空巖石，如果它的路徑落在與地球的碰撞路線上。
撞擊六個月后，美國國家航空航天局證實任務成功，迪莫爾福斯環繞其較大的小行星伴星運行的時間減少了33分鐘。撞擊后，迪莫爾福斯環繞迪狄莫斯的一周大約需要11小時23分鐘。現在，新的研究表明，這種影響也可能對雙耳畸形的形狀產生了重大影響。
伯爾尼大學科學家Sabina Raducan領導的一個小組使用最先進的計算機建模首次確定Dimorphos是一顆松散的碎石堆小行星。這也意味著這顆小衛星可能是由它較大的小行星搭檔迪德摩斯噴射出的物質形成的。
與撞擊觀測最接近的模擬表明，迪莫爾福斯的凝聚力很弱，表面沒有大石塊。

3D模擬的飛鏢撞擊迪狄莫斯事件（圖片來源:S.D. Raducan）
“在達特抵達迪莫爾福斯之前，我們不知道會發生什么。因為這個系統離地球太遠了，所以迪莫爾福斯沒有得到正確的解析。因此，我們可能會遇到任何東西，從一個整體——基本上是一個像迪莫福斯大小的巨石——到無粘性的碎石堆或任何介于兩者之間的東西，”拉杜坎告訴Space.com 。“因此，盡管撞擊結果出乎大多數人的意料，但這是預測的情景之一。”
拉杜坎補充說，盡管有備無患意味著迪莫爾福斯的瓦礫堆性質并不太令人驚訝，但DART透露了其他一些確實讓團隊措手不及的事情。
拉杜坎說:“雙嗎啡星的成分與小行星龍古和貝努鳥非常不同，但它們對撞擊的反應似乎非常相似，這令人驚訝。”“對于所有這些小行星來說，隕石坑都發生在低重力、低內聚力的狀態下，隕石坑的大小比拋射體大很多倍。

Dimorphos的鏢視圖，帶有新命名的功能注釋。五個特征中的三個位于迪莫爾福斯的中心，而Dhol標志著月球邊緣的大巨石。科學家說，犇犇是一塊微小的巖石，將被用來記錄緯度和經度。（圖片來源:美國國家航空航天局大學/約翰霍普金斯大學附屬醫院）
此外，根據研究小組的計算，飛鏢碰撞似乎完全重塑了迪莫爾福斯，而不僅僅是產生了一個撞擊坑。這可能是通過一個叫做全球變形的過程發生的。反過來，重塑似乎導致小衛星的外部重新露出其內部的物質。
研究小組的模擬顯示，由于DART的撞擊， Dimorphos質量的0.5%至1%被彈出，而其質量的8%被重新分配，導致小行星的重大重塑和重新表面。拉杜坎補充說，這些發現表明，小行星的結構完整性和對撞擊的反應很可能受到其內部成分和組成材料分布的深刻影響。

飛鏢撞擊對迪狄莫斯的影響。（圖片來源:S.D .拉杜坎）
該團隊的研究結果可以幫助科學家更好地了解迪莫爾福斯和迪狄莫斯小行星系統，并剖析太陽系中其他雙星小行星的動力學。
拉杜坎說:“這項研究得出的雙月星的材料特性和結構表明，這顆小衛星很可能是通過雙月星的旋轉質量脫落和再積累形成的。”“這些發現為我們太陽系中類似雙星系統的存在和特征提供了線索，有助于我們更廣泛地了解它們的形成歷史和演化。”

DART撞擊Didymos的模擬。（圖片來源:S.D .拉杜坎）
DART的主要目的是測試行星防御方法，Raducan說這項任務在這方面確實取得了成功。她解釋說，這些結果將為未來小行星探測任務的發展提供信息，并將對小行星碰撞減緩戰略產生影響，指導未來行星防御舉措的設計。
拉杜坎說:“行星防御的含義是，像迪莫爾福斯這樣的小型碎石堆小行星偏轉非常有效，動能撞擊技術將是一種合適的偏轉機制。”“然而，在試圖偏轉之前，可能有必要進行偵察任務，以準確評估小行星的屬性。”
研究人員現在計劃將模擬結果與即將到來的歐洲航天局（ESA）訪問雙子星任務Hera收集的數據進行比較，以驗證和完善他們的模型。
“赫拉任務的發現將有助于驗證我們的模型，并將動能撞擊器轉化為可靠的小行星偏轉機制，”拉杜坎總結道。“我們還計劃將我們的分析擴展到更廣泛的小行星類型和/或形狀，如最近由露西任務拍攝的丁克尼什。
“這些研究將增強我們對行星防御預測的穩健性，并有助于更全面地了解小行星的力學和組成。”
該團隊的研究成果于周一（2月26日）發表在《自然天文學》雜志上。