2024年7月31日

 

美國國家航空太空總署(NASA)的雙小行星重定向試驗(DART)航天器2022年在具有里程碑意義的行星防禦測試中撞入了小行星迪莫弗斯(Dimorphos，又稱雙衛一)，它在撞擊前拍攝了這個小天體及其較大的伴星迪迪莫斯(Didymos，又稱雙生星)的高解析度圖像。

這些圖像讓科學家能夠解開距地球不遠的這兩顆岩石天體的複雜歷史，並深入瞭解所謂的雙小行星系統，即一顆主小行星和一顆次級小衛星圍繞其運行。

對迪迪莫斯的隕石坑和表面強度的分析表明，它形成於大約1250萬年前。類似的一項分析表明，迪莫弗斯形成於大約30萬年前。研究人員說，迪迪莫斯可能形成於我們太陽系的主要小行星帶，位於火星和木星之間，然後被撞入內太陽系。

對迪迪莫斯和迪莫弗斯上最大巨石的檢查為瞭解這兩顆小行星的起源提供了線索。

義大利國家天體物理研究所(INAF)的天文學家毛裡齊奧·帕約拉 （Maurizio Pajola)說，“這兩顆小行星都是由一顆母小行星災難性的毀滅而形成的岩石碎片形成的。”他是星期二(7月30日)在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上發表的五篇關於這組小行星研究之一的主要作者。

帕約拉還說，“這些巨石不可能是由於迪迪莫斯和迪莫弗斯的表面受撞擊而形成的，因為此類撞擊會讓這些天體解體。”

迪迪莫斯直徑大約780米，屬於近地小行星。迪莫弗斯直徑170米左右。兩者都是“碎石堆”小行星，由岩石碎片在重力作用下聚結而成。

馬裡蘭州約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的行星地質學家和地球物理學家、另一項研究的主要作者奧利維爾·巴爾努寧(Olivier Barnouin) 說，“它們的表面覆蓋著巨石。迪莫弗斯上最大的巨石有校車那麼大，而迪迪莫斯上最大的巨石則有足球場那麼大。”

“迪莫弗斯的表面和岩石上都有裂縫，而迪迪莫斯赤道處的土壤顆粒可能更細，儘管我們目前的圖像很難確定。這兩顆小行星的表面都很脆弱，比鬆散的沙子要脆弱得多，”巴爾努寧補充道。

研究人員得出的結論是，迪莫弗斯是由迪迪莫斯的旋轉速度導致物質從赤道區域飛出而組成的。

“就迪迪莫斯而言，人們認為，從前，它由於YORP效應(陽光照射其不平坦表面而引起的自轉加速)繞軸旋轉得更快，從而將巨石從赤道區域彈出，形成了迪莫弗斯，”帕約拉補充道。

迪迪莫斯目前以每2-1/4小時一次的速度自轉。

在迪迪莫斯的赤道區域，幾乎沒有觀測到巨石。

“它的赤道要平滑得多，而從中緯度到極地則要崎嶇得多，表面坐落著大塊巨石，”帕約拉說。

美國航空太空總署的DART試驗進行了一項原理驗證任務，表明一艘航天器可以施加動能，改變可能處在與地球相撞路經上的太空物體的軌跡。迪迪莫斯和迪莫弗斯並沒有對地球構成實際威脅。

DART2022年9月26日以每小時約22530公里的速度撞擊迪莫弗斯，距離地球約1100萬公里，並成功地略微改變了其軌跡。碰撞也略微改變了迪莫弗斯的形狀。

DART資料改善了對雙小行星系統的理解。

“雙小行星系統約占近地空間小行星總數的10-15%，”巴爾努寧說，“更廣泛地說，隨著對小行星或小行星系統的每一次新觀察，我們都會更多瞭解小行星的形成和演化。它們是複雜的系統，但有一些關鍵的相似之處，尤其是當我們考慮較小的不到一公里的小行星時。”