NASA的DART撞擊試驗永久改變了小行星衛星的形狀和軌道
根據一項馬裡蘭大學的新研究,當美國國家航空暨太空總署的雙小行星重定向測試(DART)太空船在2022年與一顆名為Dimorphos的小行星衛星相撞時,月球發生了嚴重變形,形成了一個巨大的隕石坑,並對其進行瞭如此巨大的重塑,以至於月球偏離了其最初的進化進程。研究的研究人員認為,Dimorphos可能會在試圖與母小行星Didymos恢復引力平衡的過程中開始混亂地「翻滾」。
NASA 的DART 任務擾亂了小行星衛星Dimorphos,重塑了它的軌跡和形態,揭示了對小行星行為的新認識,並為未來的小行星偏轉策略提供了關鍵數據。資料來源:美國國家航空暨太空總署
馬裡蘭大學天文學教授、DART調查工作小組負責人Derek Richardson說:「在很大程度上,我們最初對DART將如何改變Didymos及其月球在太空中的運動方式的撞擊前預測是正確的,但有一些意想不到的發現,有助於更好地了解小行星和其他小天體是如何隨著時間的推移形成和演化的。
由理查森領導的一個團隊於2024年8月23日在《行星科學期刊》上發表的這篇論文詳細介紹了撞擊後的觀測結果,並描述了對未來小行星研究的可能影響。
最大的驚喜之一是DART的影響在多大程度上改變了Dimorphos的形狀。理查森表示,這顆小行星衛星最初是扁圓形的(形狀像漢堡),但在DART太空船與其相撞後,它變得更加細長(像足球一樣伸展)。
理查森解釋說:「我們原本預計Dimorphos在撞擊前是長形的,因為我們通常認為月球的中心體會逐漸積累像Didymos這樣的主要天體上脫落的物質。它自然會形成一個細長的天體,其長軸總是指向主體。
理查森指出,儘管DART只撞擊月球,但月球和主體是透過重力連接的。太空船撞擊時散落的碎片也在月球與其小行星之間的擾動平衡中發揮了作用,縮短了Dimorphos圍繞Didymos的軌道。有趣的是,Didymos的形狀保持不變——這一發現表明,這顆較大的小行星的身體足夠堅固和堅硬,即使在失去質量形成月球後也能保持其形狀。
理查森表示,Dimorphos的變化對未來的探索工作有重要影響,包括歐洲太空總署定於2024年10月對Didymos系統的後續任務。
理查森解釋說:「最初,Dimorphos可能處於非常放鬆的狀態,一側指向主體Didymos,就像地球的月亮總是有一張臉指向我們的星球一樣。現在,它失去了對齊,這意味著它可能會在方向上來回擺動。
該團隊現在正在等待被彈出的碎片何時從系統中清除,Dimorphos是否仍在太空中翻滾,以及它最終何時會恢復先前的穩定性。
他說:「我們現在最大的問題之一是,Dimorphos是否足夠穩定,可以讓太空船著陸並在其上安裝更多的研究設備。可能需要一百年的時間才能看到系統發生明顯變化,但撞擊後才幾年。
理查森和他的團隊希望赫拉能提供更多關於DART影響的資訊。 2026年底,赫拉將抵達包含Dimorphos和Didymos的雙星系統,首次評估這兩顆小行星的內部性質,對DART任務及其對未來的影響進行更詳細的分析。
理查森說:「DART讓我們深入了解了複雜的引力物理學,這是你在實驗室裡無法做到的,所有這些研究都有助於我們在實際威脅的情況下校準我們保衛地球的努力。