小行星系統中的小衛星進行慢速碰撞以交換岩石與塵埃

一項由馬里蘭大學領導的研究團隊發現,二元小行星系統並非靜態,而是相當動態。這些擁有小衛星的小行星在緩慢而柔和的碰撞中可以互相交換岩石和塵埃,這一過程持續了數百萬年。這些相互作用就像宇宙中的雪球,逐漸重新塑造了這些軌道天體的表面和結構。DART 的成像技術讓天文學家首次以前所未有的細節目睹這些交換,顯示即使是小衛星也能在小行星的演化中扮演重要角色。了解這一過程有助於科學家更好地預測小行星在地球附近的行為,並提供對早期太陽系的深入見解,因為這類相互作用可能有助於在空間中分配物質。

來自 NASA DART 太空船的新影像捕捉到小行星衛星的活動,揭示了小行星之間自然移動岩石和塵埃的首個直接證據。在 DART 與 Dimorphos 的 2022 年碰撞之前拍攝的照片中,顯示出明亮的扇形條紋,這是低速撞擊的跡象。研究人員最初質疑這些條紋是否為相機或處理錯誤,但經過仔細分析確認,這些條紋是由緩慢移動的物質所造成,實際上是「宇宙雪球」。這些發現發表在《行星科學期刊》中,提供了有關二元小行星系統動態行為的重要見解,並可能增進對這些天體在數百萬年間如何演變的理解,包括那些可能對地球構成威脅的小行星。

此外,該研究團隊提供了 YORP 效應的首個視覺證據,該效應指的是陽光使小行星旋轉得更快,直到物質塊斷裂,有時形成衛星。這似乎適用於 Didymos 和其衛星 Dimorphos,正如在 Dimorphos 表面上所見的「宇宙雪球」條紋。揭示這些條紋花費了數月的仔細工作。它們隱藏在 DART 的原始照片中,但馬里蘭大學的研究人員 Tony Farnham 和 Juan Rizos 開發了技術來去除陰影和光照效果。一旦清理完成,影像顯示出物質在兩個小行星之間緩慢移動留下的扇形痕跡。

分析 DART 任務影像對研究人員來說是一項獨特挑戰。由於太空船幾乎直線接近 Dimorphos,光照和視角變化很小,難以區分真實特徵和視覺伪影。為了確認條紋的真實性,團隊仔細追溯到小衛星邊緣的一個區域,該區域遠離陽光直接照射的地方。這一映射顯示,扇形標記並非僅僅是由光照造成的錯覺,而是小行星與其衛星之間緩慢移動的物質的明確證據,所謂的「宇宙雪球」揭示了二元小行星系統的動態特性。

Farnham 表示,通過精細化他們對 Dimorphos 的 3D 模型,扇形條紋變得更加清晰,確認團隊觀察到的是真實特徵。科學家們早前曾觀察到陽光可以使小型小行星旋轉得更快並將物質拋入太空的間接跡象,但馬里蘭大學團隊的模型現在提供了首個直接的視覺證據。他們還準確識別出來自更大小行星 Didymos 的物質在 Dimorphos 上的著陸位置。馬里蘭大學的校友 Harrison Agrusa 的進一步計算顯示,這些岩石以每秒約 1 英尺的速度離開 Didymos,證明這些「宇宙雪球」在太空中緩慢漂移,而不是被猛烈拋出。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。