在2022年一次具有里程碑意义的行星防御测试中,美国宇航局的DART航天器在撞上小行星Dimorphos之前的那一刻,它拍摄了这个小天体及其较大的同伴Didymos的高分辨率图像。
这些图像使科学家们能够揭开这两个位于地球附近的岩石天体的复杂历史,并深入了解所谓的双小行星系统的形成——一个主要的小行星和一个次要的小卫星绕着它运行。
对Didymos陨石坑和表面强度的分析表明,Didymos大约形成于1250万年前。一项类似的分析表明,二morphos大约形成于30万年前。研究人员说,Didymos可能形成于我们太阳系的主要小行星带,位于火星和木星之间,然后被撞入太阳系内部。
对Didymos和Dimorphos上最大的巨石的研究为这两颗小行星的起源提供了线索。
意大利国家天体物理研究所(INAF)的天文学家Maurizio Pajola说:“这两颗小行星都是由母小行星的灾难性破坏形成的岩石碎片聚集而成的。”他是五项研究之一的主要作者,他在周二发表在《自然通讯》杂志上的小行星上打开了一个新标签。
帕约拉补充说:“这些巨石不可能是由Didymos和Dimorphos本身表面的撞击形成的,因为这样的撞击会使这些物体解体。”
Didymos直径约半英里(780米),被归类为近地小行星。Dimorphos大约有560英尺(170米)宽。两者都是“碎石堆”小行星,由重力影响下合并的岩石碎片组成。
“它们的表面覆盖着巨石。Dimorphos上最大的有校车那么大,而Didymos上最大的有足球场那么大,”马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星地质学家和地球物理学家、另一项研究的主要作者奥利维尔·巴努因(Olivier Barnouin)打开新标签说。
“在Dimorphos的表面和岩石上有裂缝,而Didymos的赤道可能有更细粒度的土壤,尽管我们很难用我们拥有的图像来确定。这两颗小行星的表面都很脆弱,比松散的沙子脆弱得多,”巴努因补充道。
研究人员得出结论,Dimorphos是由Didymos赤道地区的物质组成的,因为它旋转的速度快。
Pajola补充说:“在Didymos的情况下,人们认为在过去,由于YORP效应(由阳光对其不均匀表面的影响驱动的旋转加速度),它围绕其轴旋转得更快,因此从赤道区域喷出了巨石,形成了Dimorphos。”
Didymos目前以每2-1/4小时旋转一次的速度旋转
在Didymos的赤道地区观测到的巨石很少。
帕约拉说:“它的赤道要平坦得多,而中纬度到两极的地方要粗糙得多,表面上有大块的巨石。”
美国航天局的DART(双小行星重定向测试)进行了一项原理验证任务,证明航天器可以施加动能来改变空间物体的路径,否则可能会与地球相撞。Didymos和Dimorphos不会对地球构成实际威胁。
DART于2022年9月26日在距离地球约680万英里(1100万公里)的地方以每小时约14000英里(22530公里)的速度撞击了Dimorphos,并成功地适度改变了它的路径。这次碰撞也略微改变了二模phos的形状。
DART数据提高了对双小行星系统的理解。
巴努因说:“双星小行星系统占近地空间小行星总数的10-15%。”“更一般地说,随着对小行星或小行星系统的每一次新观测,我们对小行星的形成和演化有了更多的了解。它们是复杂的系统,但有一些关键的相似之处,特别是当我们考虑到小于一公里(0.62英里)的小行星时。”