康奈尔大学研究人员开发了一种利用动力学估算小行星年龄的新方法

康奈尔大学研究人员开发了一种利用动力学估算小行星年龄的新方法 利用美国宇航局露西(Lucy)航天器上的 L'LORRI 相机在 2023 年 11 月 1 日最近距离前后几分钟内收集的数据制作的一对小行星丁基内什(Dinkinesh)及其卫星塞拉姆(Selam)的立体图像。图片来源:NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab 提供原始图片/Brian May/Claudia Manzoni 对图片进行立体处理Selam是环绕火星和木星之间主小行星带中小行星丁基内什(Dinkinesh)的一颗"小卫星",研究小组仅根据动力学,即这对小行星在太空中的运动方式,就推算出了塞拉姆的年龄。他们的计算结果与美国国家航空航天局露西任务根据对表面陨石坑的分析得出的结果一致,后者是测定小行星年龄的更传统的方法。新方法是对上述工作的补充,并具有一些优势:研究人员说,这种方法不需要昂贵的航天器来捕捉特写图像;在小行星表面最近发生变化的情况下,这种方法可能更加准确;而且可以应用于其他几十个已知双星系统中的次级天体,这些系统占近地小行星的15%。"找到小行星的年龄对于了解它们非常重要,与太阳系的年龄相比,这颗小行星非常年轻,这意味着它的形成时间很短,"航空航天工程领域的博士生科尔比-梅里尔说。"获得这一个天体的年龄可以帮助我们了解整个天体群"。梅里尔是《天文学与天体物理学》( Astronomy & Astrophysics)杂志上发表的"Age of (152830) Dinkinesh-Selam Constrained by Secular Tidal-BYORP Theory"一文的第一作者。梅里尔是一位动力学专家,曾参与美国国家航空航天局(NASA)的双小行星重定向测试(DART)任务。2023年11月1日,当"露西"(Lucy)号飞船飞过"丁基内什"(Dinkinesh)时,梅里尔一直在密切关注,并意外地发现了Selam。梅里尔说,后者原来是一个"异常独特和复杂的天体"所谓的"接触双星",由两个基本上是碎石堆粘在一起的裂片组成,也是第一次看到这种天体围绕另一颗小行星运行。研究人员说,双小行星是动态复杂而迷人的天体,它们正在进行某种拔河比赛。作用于天体的引力会导致它们物理上的隆起,并产生潮汐,从而缓慢地降低系统的能量。与此同时,太阳辐射也会改变双星系统的能量,这种效应被称为双星亚科夫斯基-奥基夫-拉齐耶夫斯基-帕达克(BYORP)效应。最终,双星系统将达到一个平衡状态,即潮汐和 BYORP 效应同样强烈拔河比赛陷入僵局。假设这些力处于平衡状态,并输入露西号任务公开共享的小行星数据,研究人员计算出了塞拉姆在由快速旋转的丁基尼斯号喷射出的表面物质形成后,需要多长时间才能达到目前的状态。在计算过程中,研究小组改进了之前存在的假设两个天体密度相同并忽略次级天体质量的方程式。通过大约 100 万次不同参数的计算,结果得出塞拉姆的中位年龄为 300 万年,最有可能的结果是 200 万年。研究人员希望将他们的新老化方法应用于其他双星系统,在这些双星系统中,即使没有近距离飞越,也能很好地描述其动力学特征。天文学和空间科学领域的博士生、论文共同作者亚历克西娅-库巴斯(Alexia Kubas)说:"这种方法与陨石坑计数法配合使用,可以帮助更好地确定一个系统的年龄。如果我们使用两种方法,并且它们彼此一致,我们就能更有信心地得到一个有意义的年龄,来描述该系统的当前状态。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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NASA的行星雷达追踪到两颗大小行星接近的轨迹

NASA的行星雷达追踪到两颗大小行星接近的轨迹 金石太阳系雷达是美国国家航空航天局深空网络的一部分,它对最近发现的 500 英尺宽(150 米宽)的小行星 2024 MK 进行了这些观测,该小行星于 6 月 29 日最接近地球距离地球约 184,000 英里(295,000 公里)。资料来源:NASA/JPL-Caltech这两个近地天体都没有撞击我们星球的危险,但在这两次近距离接近过程中进行的雷达观测将为行星防御提供宝贵的实践经验,并提供有关它们的大小、轨道、自转、表面细节的信息,以及它们的组成和形成的线索。6 月 27 日,2011 UL21 小行星以 410 万英里(约合 660 万公里)的距离掠过地球,大约是月球与地球距离的 17 倍,这颗小行星是由美国国家航空航天局(NASA)资助的卡特琳娜巡天计划于 2011 年在亚利桑那州图森市发现的。但这是它第一次靠近地球,以至于能被雷达成像。虽然这颗近一英里宽(1.5 公里宽)的天体被列为潜在危险天体,但对其未来轨道的计算显示,在可预见的未来,它不会对我们的星球构成威胁。这些由深空网络的金石太阳系雷达进行的七次雷达观测,显示了一英里宽的小行星2011 UL21在6月27日从大约400万英里外接近地球时的情况。小行星及其小卫星(图像底部的亮点)被圈在白色区域内。资料来源:NASA/JPL-CaltechJPL 的科学家利用深空网络位于加利福尼亚州巴斯托附近的 230 英尺宽(70 米)的金石太阳系雷达(称为深空站 14(DSS-14)),向小行星发射无线电波,并通过同一天线接收反射信号。除了确定这颗小行星大致呈球形外,他们还发现这是一个双星系统:一颗较小的小行星,或者说小卫星,从大约 1.9 英里(3 公里)的距离绕着它运行。"之前的观察认为,这种大小的小行星中约有三分之二是双星系统,它们的发现尤为重要,因为我们可以利用对它们相对位置的测量来估算它们的相互轨道、质量和密度,从而提供有关它们可能是如何形成的关键信息,"帮助领导观测工作的 JPL 首席科学家兰斯-本纳说。第二次近距离接触美国国家航空航天局(NASA)的金石太阳系雷达(Goldstone Solar System Radar)的观测结果显示,小行星2024 MK在6月29日最接近我们的星球后不久就开始翻滚。这颗 150 米宽的小行星在经过地球时,其轨道因地球引力而略有改变。资料来源:NASA/JPL-Caltech两天后,也就是 6 月 29 日,同一小组观测到小行星 2024 MK 从仅 184,000 英里(295,000 公里)的距离掠过我们的星球,也就是略大于月球与地球之间距离的四分之三。这颗小行星宽约 500 英尺(150 米),看起来拉长且棱角分明,有突出的扁平和圆形区域。为了进行这些观测,科学家们还使用 DSS-14 向该天体发射无线电波,但他们使用戈德斯通 114 英尺(34 米)长的 DSS-13 天线来接收从小行星上反弹并传回地球的信号。这种"双向"雷达观测的结果是小行星表面的详细图像,显示出大约 30 英尺(10 米)宽的凹面、山脊和巨石。像2024 MK这样大小的近地天体的近距离接近是比较罕见的,平均每几十年就会发生一次,因此JPL团队试图收集尽可能多的有关该天体的数据。本纳说:"这是一次研究近地小行星的物理特性并获得其详细图像的难得机会。"美国国家航空航天局(NASA)资助的小行星撞击地球最后警报系统(ATLAS)于6月16日在南非萨瑟兰观测站首次报告了2024 MK号小行星。当它经过时,地球引力改变了它的轨道,使它绕太阳 3.3 年的轨道周期缩短了约 24 天。虽然它被归类为一颗潜在危险的小行星,但对其未来运动的计算表明,在可预见的将来,它不会对我们的地球构成威胁。戈德斯通太阳系雷达小组由美国宇航局华盛顿总部行星防御协调办公室的近地天体观测计划提供支持。深空网络由 JPL 管理,并接受同样位于 NASA 总部的空间运行任务局空间通信和导航计划办公室的计划监督。有关行星雷达和近地天体的更多信息,请访问: ... PC版: 手机版:

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公民科学家和人工智能利用哈勃发现隐藏的小行星

公民科学家和人工智能利用哈勃发现隐藏的小行星 这张哈勃太空望远镜拍摄的条状螺旋星系 UGC 12158 的图像看起来像是有人用白色记号笔涂抹过的。实际上,这是一颗前景小行星在哈勃视场中移动时的时间曝光组合,它干扰了对该星系的观测。对星系进行了多次曝光,这就是虚线图案中的证据。由于视差的原因,小行星呈现出一条弯曲的轨迹:因为哈勃并不是静止的,而是围绕地球运行的,这就造成了一种错觉,即这颗微弱的小行星正在沿着弯曲的轨迹游动。这颗未知的小行星位于太阳系的小行星带内,因此比背景星系距离哈勃近 10 万亿倍。这类数据对天文学家普查太阳系中的小行星群非但不会造成困扰,反而非常有用。图片来源:NASA、ESA、Pablo García Martín(UAM);图片处理:Joseph DePasquale(ST:Joseph DePasquale(STScI);鸣谢:Alex Filippenko(加州大学伯克利分校)最近,天文学家利用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜拍摄的大量存档图像,目测到了一群在很大程度上从未见过的小行星的踪迹。这次寻宝活动需要浏览 19 年间拍摄的 37,000 张哈勃图像。结果发现了 1,701 条小行星轨迹,其中 1,031 个小行星以前未编入目录。在这些未编入目录的小行星中,约有 400 颗的大小在 1 公里以下。这张图是根据哈勃太空望远镜的档案数据绘制的,这些数据被用来识别出一群在很大程度上从未见过的非常小的小行星的轨迹。这些小行星并非预定目标,而是哈勃图像中的背景恒星和星系。这次全面的寻宝活动需要浏览跨度长达 19 年的 37,000 张哈勃图像。这是通过"公民科学"志愿者和人工智能算法完成的。结果发现了 1701 条以前未发现的小行星轨迹。资料来源:Pablo García Martín(UAM),Elizabeth Wheatley(STScI)来自世界各地的志愿者被称为"公民科学家",他们为小行星的识别做出了贡献。专业科学家将志愿者的努力与机器学习算法相结合,对小行星进行了识别。研究人员说,这代表了一种在跨越数十年的天文档案中寻找小行星的新方法,可以有效地应用于其他数据集。"我们正在更深入地观察较小的主带小行星群。"第一作者、西班牙马德里自治大学的巴勃罗-加西亚-马丁(Pablo García Martín)说:"看到如此多的候选天体,我们感到非常惊讶。这个群体的存在曾有过一些暗示,但现在我们通过使用整个哈勃档案获得的随机小行星群体样本证实了这一点。这对于深入了解太阳系的进化模型非常重要。"这个随机的大样本为了解小行星带的形成和演变提供了新的视角。发现大量小行星的观点倾向于认为,这些小行星是较大小行星的碎片,它们像被砸碎的陶器一样发生碰撞并四分五裂。这是一个长达数十亿年的研磨过程。关于较小碎片存在的另一种理论是,它们是在数十亿年前以这种方式形成的。但是,没有任何可以想象的机制可以阻止它们从太阳周围行星形成的环星盘中聚集尘埃,从而滚雪球般地变大。西班牙马德里欧洲太空天文中心的布鲁诺-梅林(Bruno Merín)说:"碰撞会产生某种特征,我们可以用它来检验目前的主带群体。"这张哈勃太空望远镜拍摄的条状螺旋星系 UGC 12158 的图像看起来像是有人用白色记号笔涂抹过的。实际上,这是一颗前景小行星在哈勃视场中移动时的时间曝光组合,它干扰了对该星系的观测。对星系进行了多次曝光,这就是虚线图案中的证据。由于视差的原因,小行星呈现出一条弯曲的轨迹:哈勃并不是静止的,而是围绕地球运行的,这就造成了一种错觉,即这颗微弱的小行星正沿着弯曲的轨迹游动。这颗未知的小行星位于太阳系的小行星带内,因此比背景星系距离哈勃近 10 万亿倍。这类数据对天文学家普查太阳系中的小行星群非但不会造成困扰,反而非常有用。资料来源:NASA、ESA、Pablo García Martín (UAM)由于哈勃围绕地球的快速轨道,它可以通过哈勃曝光中的小行星痕迹捕捉到游荡的小行星。从地球上的望远镜观看,小行星会在画面上留下一道痕迹。小行星在哈勃曝光的照片中以清晰无误的弯曲轨迹出现,从而"轰炸"了哈勃曝光。当哈勃围绕地球移动时,它在观测小行星时会改变视角,而小行星也会沿着自己的轨道移动。通过了解哈勃在观测过程中的位置和测量条纹的曲率,科学家可以确定小行星的距离,并估算出它们的轨道形状。被捕获的小行星大多位于火星和木星轨道之间的主带。它们的亮度由哈勃的灵敏相机测量。将它们的亮度与其距离相比较,就能估算出它们的大小。调查中最暗的小行星的亮度大约是人眼所能看到的最暗恒星亮度的四千万分之一。梅林说:"小行星的位置会随着时间的变化而变化,因此你不能仅仅通过输入坐标来找到它们,因为在不同的时间,它们可能不在那里。作为天文学家,我们没有时间去查看所有的小行星图像。因此,我们萌生了与 1 万多名公民科学志愿者合作的想法,以浏览庞大的哈勃档案。"2019年,一个国际天文学家小组启动了哈勃小行星猎手(Hubble Asteroid Hunter)项目,这是一个公民科学项目,旨在识别哈勃档案数据中的小行星。该倡议由欧洲科学技术中心(ESTEC)和欧洲空间天文中心科学数据中心(ESDC)的研究人员和工程师与世界上最大、最受欢迎的公民科学平台Zooniverse平台和Google合作开发。共有 11482 名公民科学志愿者提供了近 200 万个识别数据,然后为基于人工智能的小行星自动识别算法提供了训练集。这种开创性的方法可以有效地应用于其他数据集。该项目下一步将探索以前未知的小行星条纹,以确定它们的轨道特征并研究它们的特性,如自转周期。由于这些小行星条纹大多是哈勃在多年前捕捉到的,因此现在无法对它们进行跟踪,以确定它们的轨道。研究结果发表在《天文学与天体物理学》杂志上。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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意外惊喜:NASA行星雷达拍摄到小行星2008 OS7接近地球时的图像 在小行星2008 OS7于2月2日接近地球的前一天,这组图像是由加利福尼亚州巴斯托附近的230英尺(70米)高的金石太阳系雷达天线拍摄的。图片来源:NASA/JPL-加州理工学院虽然这颗名为2008 OS7的小行星没有撞击地球的危险,但美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的科学家们利用一个强大的无线电天线,更好地确定了这颗近地天体(NEO)的大小、旋转、形状和表面细节。在这次近距离接近之前,2008 OS7 小行星距离地球太远,行星雷达系统无法对其成像。这颗小行星是在 2008 年 7 月 30 日由美国国家航空航天局资助的卡塔林娜巡天计划对近地天体进行例行搜索时发现的,该计划的总部设在图森的亚利桑那大学。发现后,对小行星表面反射光量的观测显示,它的宽度大约在 650 到 1,640 英尺(200 到 500 米)之间,旋转速度相对较慢,每 29 个半小时旋转一圈。位于捷克共和国翁德热约夫的捷克科学院天文研究所的 Petr Pravec 确定了 2008 OS7 的公转周期,他观察了小行星的光曲线,即天体亮度随时间的变化情况。随着小行星的旋转,其形状的变化会改变天文学家看到的反射光的亮度,记录这些变化可以了解小行星的旋转周期。金石太阳系雷达(GSSR)是一个大型雷达系统,用于调查太阳系中的物体。它位于加利福尼亚州巴斯托附近的沙漠中,由一个 500 千瓦的 X 波段(8500 兆赫)发射器和一个低噪声接收器组成,接收器位于金石深空通信综合体的 70 米 DSS 14 天线上。资料来源:美国国家航空航天局在2月2日的近距离接近过程中,JPL的雷达小组使用了位于加利福尼亚州巴斯托附近深空网络设施的230英尺(70米)高的金石太阳系雷达天线天线碟,对这颗小行星进行了成像。科学家们发现,这颗小行星的表面既有圆形区域,也有角度较大的区域,还有一个小凹面。他们还发现这颗小行星比之前估计的要小大约有 500 到 650 英尺(150 到 200 米)宽,并证实了它异常缓慢的自转速度。有潜在危险但暂时安全金石雷达观测还提供了小行星经过时与地球距离的关键测量值。这些测量数据可以帮助美国宇航局近地天体研究中心(CNEOS)的科学家们完善小行星绕太阳轨道路径的计算。小行星 2008 OS7 每 2.6 年绕太阳运行一次,从金星轨道内运行,最远点经过火星轨道。由 JPL 管理的 CNEOS 计算每一个已知的近地天体轨道,以提供潜在撞击危险的评估。由于其轨道与地球轨道的接近程度以及其大小,2008 OS7 被归类为具有潜在危险的小行星,但 2 月 2 日的接近是它在至少 200 年内距离我们地球最近的一次。虽然美国国家航空航天局(NASA)对各种大小的近地天体都有报告,但国会赋予该机构的任务是探测和跟踪 460 英尺(140 米)或更大的天体,这些天体如果撞击我们的星球,可能会对地面造成重大损害。戈德斯通太阳系雷达小组和 CNEOS 由位于华盛顿的 NASA 总部行星防御协调办公室的近地天体观测计划提供支持。深空网络由同样位于美国国家航空航天局总部的空间运行任务局内的空间通信与导航(SCaN)计划办公室进行计划监督。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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