DART探测器的撞击明显改变了小行星Dimorphos的形状

DART探测器的撞击明显改变了小行星Dimorphos的形状世界上首次行星防御实验被认为是一次胜利:小行星的轨道缩小了33分钟,远远超过了73秒的最小临界值。但是,DART小组当时并没有意识到,Dimorphos对这一击的反应有多么怪异。本周一发表在《自然-天文学》(NatureAstronomy)上的一项新研究得出结论:DART重创了Dimorphos,以至于这颗小行星改变了形状。对撞击的模拟表明,飞船的牺牲并没有挖掘出一个正常的碗状陨石坑。相反,它留下了一个类似凹痕的东西。虽然人工撞击将数百万吨的岩石炸入太空,但大量的岩石又像巨大的潮水一样飞溅到它的两侧。它拓宽了Dimorphos,把它从一个蹲伏的球体变成了一个平顶的椭圆形--就像一颗M&M糖果。这颗小行星之所以像流体一样,是因为它的成分很特殊。瑞士伯尔尼大学的行星科学家、本研究的第一作者萨宾娜-拉杜坎(SabinaRaducan)说,这颗小行星并不是坚固的连续岩石,而更像是"一堆沙子"。当一个面包车大小的航天器飞到它面前时,这颗靠自身引力勉强支撑在一起的低密度小行星绝不会做出直接的反应。没有参与这项研究的北亚利桑那大学观测工作组组长克里斯蒂娜-托马斯(CristinaThomas)说,Dimorphos的反应"完全超出了我们日常生活中所理解的物理学范畴"。而"这对行星防御有着深远的影响"。2022年9月26日,小行星Dimorphos在撞击前几秒钟,由小行星直接重定向试验的相机拍摄的10张最终全画幅图像组成的景象。模拟碰撞后的碎片羽流DART表明,一个微小的航天器可以使小行星偏转。但这项研究表明,过于猛烈地撞击类似的不连贯的太空岩石有可能使其破碎,而在真正的小行星紧急情况下,这可能会产生多个撞击地球的小行星。行星防御作为一个概念,显然是可行的。"哈佛大学和史密森尼天体物理学中心的小行星动力学研究员费德丽卡-斯波托(FedericaSpoto)说:"我们知道我们能做到。"但我们必须做对。选择Dimorphos作为DART的目标有很多原因。其中最重要的一个原因是它的尺寸:它的直径为530英尺,与石质小行星的常见变体大小正好吻合,可以轻而易举地摧毁一座城市。由于Dimorphos非常小,因此从地球上很难对其进行观测,在DART航天器接近终点时近距离瞥见它之前,人们对它知之甚少。但许多科学家都怀疑它是一个碎石堆,是一些间距很近的巨石的集合体。意大利卫星在2022年捕捉到了与DART航天器碰撞后产生的一缕碎片为数不多的太空任务曾访问过大小相似的小行星,即使是那些地质成分不同的小行星,也发现它们缺乏凝聚力。这使得它们的行为很奇怪。例如,当美国国家航空航天局的OSIRIS-REx太空船短暂降落在碎石小行星贝努的表面以采集样本时,它几乎完全陷了进去,就像陷入了一个塑料球坑。DART的碰撞将Dimorphos击退如此之多,这表明,即使事先对这类小行星的特性基本一无所知,也能成功偏转它们。但是,地面望远镜、空间天文台和LICIACube(与DART航天器一起搭载的一颗小卫星)的早期观测结果表明,Dimorphos对这种星际破坏行为做出了意想不到的反应。大量物质被抛出,Dimorphos很快就被成群的巨石所包围,并被一条长达2万英里的彗星状尾巴拖曳着,这条尾巴持续了数月之久。Dimorphos还会带来什么惊喜呢?欧洲航天局的赫拉(Hera)任务将于今年10月发射,并于2026年底抵达,对这颗小行星残骸进行勘测。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421263.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421263.htm

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新研究确认NASA的DART撞击改变了小行星的形状和轨道

新研究确认NASA的DART撞击改变了小行星的形状和轨道美国国家航空航天局(NASA)的DART航天器将于2022年10月与"Didymos"双小行星系统中较小的天体相撞。欧空局的赫拉(Hera)任务将对碰撞后的"Didymos"进行勘测,并评估其轨道因碰撞而发生的变化,从而将这一一次性实验转化为可行的行星防御技术。图片来源:ESA-ScienceOffice.org这次演示表明,如果一颗危险的小行星与地球发生碰撞,动能撞击器可以使其偏转。现在,发表在《行星科学杂志》上的一项新研究表明,这次撞击不仅改变了小行星的运动,还改变了它的形状。DART的目标是小行星Dimorphos,它围绕着一颗更大的近地小行星Didymos运行。在撞击之前,Dimorphos呈大致对称的"扁球形"--就像一个被压扁的球,宽度大于高度。Dimorphos的圆形轨道轮廓清晰,与Didymos的距离约为3900英尺(1189米),Dimorphos绕Didymos运行一圈需要11小时55分钟。美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的导航工程师尚塔努-奈杜(ShantanuNaidu)领导了这项研究。结果显示,迪莫非斯的轨道不再是圆形的:它的轨道周期--完成一个轨道所需的时间--现在缩短了33分15秒。而且小行星的整个形状也发生了变化,从一个相对对称的物体变成了一个'三轴椭圆体'--更像是一个长方形的西瓜"。2022年9月26日,小行星Dimorphos被美国宇航局的DART任务捕捉到,就在飞船撞击其表面前的两秒钟。对小行星撞击前后的观测表明,它是一个松散的"碎石堆"。图片来源:NASA/JohnsHopkinsAPL奈杜的团队在他们的计算机模型中使用了三种数据源来推断小行星在撞击后发生了什么。第一个数据源是DART号飞船:飞船在接近小行星时捕捉到了图像,并通过美国宇航局的深空网络(DSN)发回地球。这些图像提供了"Didymos"和"Dimorphos"之间缝隙的特写测量数据,同时还测量了两颗小行星在撞击前的尺寸。第二个数据源是位于加利福尼亚州巴斯托附近的DSN金石太阳系雷达,它从两颗小行星上反弹出无线电波,精确测量出撞击后Dimorphos相对于Didymos的位置和速度。雷达观测结果很快帮助美国国家航空航天局得出结论:DART对小行星的影响大大超出了最低预期。第三个也是最重要的数据来源:世界各地的地面望远镜测量了两颗小行星的"光曲线",即小行星表面反射的阳光随时间的变化情况。通过比较撞击前后的光曲线,研究人员可以了解到DART如何改变了Dimorphos的运动。这幅插图显示了小行星Dimorphos被DART撞击后的大致形状变化。在撞击之前(左图),小行星的形状像一个被压扁的球;在撞击之后,它的形状变得更加修长,像一个西瓜。资料来源:NASA/JPL-Caltech在Dimorphos的轨道上,它周期性地从Didymos的前面经过,然后又从后面经过。在这些所谓的"相互事件"中,一颗小行星会给另一颗小行星投下阴影,或者遮挡住我们从地球上看到的景象。在这两种情况下,望远镜都会记录下暂时的暗淡--光曲线的下降。JPL高级研究科学家、该研究的共同作者史蒂夫-切斯利(SteveChesley)说:"我们利用这一系列精确的光曲线下降的时间来推断轨道的形状,由于我们的模型非常灵敏,我们还可以算出小行星的形状。研究小组发现,迪莫非斯的轨道现在略微拉长,或者说偏心。在撞击之前,事件发生的时间是有规律的,显示出一个圆形轨道。撞击后,时间上出现了非常细微的差异,显示出有什么地方出现了偏差。我们从未想到会有如此高的精确度。"奈杜说,这些模型非常精确,甚至显示了Dimorphos在围绕Didymos运行时来回摇晃。研究小组的模型还计算了Dimorphos的轨道周期是如何演变的。撞击发生后,DART立即缩短了两颗小行星之间的平均距离,使Dimorphos的轨道周期缩短了32分42秒,变为11小时22分37秒。在接下来的几周里,随着Dimorphos向太空流失更多的岩石物质,小行星的轨道周期不断缩短,最终定格在每轨道11小时22分3秒--比撞击前少了33分15秒。奈杜说,这个计算结果精确到1½秒以内。Dimorphos现在与Didymos的平均轨道距离约为3780英尺(1152米)--比撞击前近了约120英尺(37米)。"这项研究的结果与正在发表的其他研究结果一致,"位于华盛顿的美国宇航局总部太阳系小天体首席科学家汤姆-斯塔特勒(TomStatler)说。"看到不同的小组分析数据并独立得出相同的结论,这是科学成果可靠的标志。DART不仅向我们展示了小行星偏转技术的途径,还揭示了我们对小行星及其行为方式的新的基本认识。"这些结果以及对撞击后留下的碎片的观测表明,迪莫非斯是一个松散的"碎石堆"天体,与小行星贝努类似。欧空局(ESA)的赫拉(Hera)任务计划于2024年10月发射,它将前往这对小行星进行详细勘测,并确认DART是如何重塑迪莫非斯的。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426121.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426121.htm

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NASA的行星防御测试:DART航天器即将撞击小行星美国宇航局(NASA)的“双小行星重定向测试”(DART)任务的挑战性目标是在9月26日将其航天器撞向一颗小行星。它的目标是Dimorphos,一颗围绕着一个名为Didymos的较大小行星运行的小卫星。尽管这颗小行星对地球不构成威胁,但这次任务将测试技术,这些技术可用于保护我们的星球,以应对未来可能发现的潜在小行星或彗星危险。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1320051.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1320051.htm

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小行星Dimorphos在遭NASA"Dart"探测器撞击后出现意外行为然而,一位老师和他一起观察天体的学生们在研究这块岩石时发现,自从撞击之后,这块岩石以一种奇怪的、出乎意料的方式移动。通过撞击这颗较小的小行星,Dart任务成功地将迪莫莫斯的轨道改变了"数十米"。Dart是"双小行星重定向测试"(DoubleAsteroidRedirectionTest)的缩写,它使用了一个与冰箱差不多大小的航天器。美国国家航空航天局用它成功地直接撞上了"Dimorphos",测试目的是如果小行星有撞击地球的危险,是否可以使用类似的方法将其撞离轨道。加利福尼亚州Thacher学校的一组孩子和他们的老师乔纳森-斯威夫特(JonathanSwift)利用学校的望远镜发现,在撞击一个多月后,Dimorphos的轨道在撞击后持续变慢,这是不寻常的,也是出乎意料的。据《新科学家》报道,研究小组在美国天文学会的一次会议上介绍了他们的发现。在发现Dimorphos的不寻常行为后,NASA很可能会把这所中学的发现考虑在内,如果他们将来再发射小行星变轨任务的话。小行星是围绕太阳运行的小型岩石天体,当它们在地球大气层中燃烧时会变成了流星体,它们的大小差异很大,灶神星是科学家所知的最大的小行星之一。它的直径为530千米(330英里),比从伦敦到巴黎的距离还要大!去年的撞击发生后,人们看到小行星在撞击后漂浮起巨大的碎片。小行星的轨道在"飞镖"撞击后如此之久仍在变化,一种解释是撞击抛起的物质,包括几米宽的岩石,最终又落回小行星的表面,使其轨道发生了更大的变化。欧洲航天局正在发射一项名为"赫拉"(Hera)的任务,它将于2026年抵达迪莫非斯,并可能揭示小行星在撞击后发生了什么变化的更多细节。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383035.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383035.htm

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地面望远镜记录下的NASADART探测器撞击小行星画面当NASA周一故意将其DART航天器撞向一颗小行星时,这个大胆但注定要失败的探测器发回了一些相当令人难以置信的图像--但在撞击时屏幕渐渐变成了黑色,所以我们无法看到DART到底造成了多大的凹陷。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1321219.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1321219.htm

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NASA小行星撞击航天器DART估计撞走了重达200万磅的碎片美国宇航局的DART(双小行星重定向测试)任务是探索我们如何通过使用武力来抵御即将到来的小行星。为测试这一想法而部署的航天器于去年11月发射,然后在9月以14000英里/小时(22500公里/小时)的速度猛烈撞击Dimorphos。随着世界各地的望远镜对Dimorphos的观察,在几个星期内,任务科学家们就有了足够的信息,认为这一努力是成功的。他们计算出,这次撞击改变了这颗小行星的轨道,并将其围绕母小行星Didymos的轨道缩短了33分钟,而随后的观测开始显示出尾随彗星的碎片,这些碎片在天空中延伸超过10000公里(6,000英里)。动画显示Dimorphos在80分钟内横跨天空,后面有一串碎片尾巴MagdalenaRidge天文台/NMTech在小行星撞击后的几个月里,对这些弹射物的密切研究使研究小组得出结论,DART号卫星转移了超过200万磅(几乎100万公斤)的灰尘和岩石,足以装满六或七节铁路车厢。这些发现为科学家们试图围绕撞击所带来的动量建立的整体图景提供了依据。根据他们的新计算,所转移的动量大约是小行星干净地吸收了航天器并没有产生任何喷射物状态下的3.6倍。这表明碰撞所激起的岩石和碎片在转移Dimorphos的过程中发挥了比航天器本身更大的作用。美国宇航局的DART航天器在最后时刻看到的Dimorphos的表面NASA/JohnsHopkinsAPL通过了解所转移的动量,科学家将能更好地规划未来的小行星碰撞任务,如果有一天我们需要真正地将一个小行星引开以拯救地球的话。这些知识可以影响撞击器航天器的设计,或者帮助确定碰撞的时间,以确保小行星被弹离轨道足够远。来自约翰霍普金斯大学APL的DART调查小组负责人AndyCheng说:"动量转移是我们可以测量的最重要的事情之一,因为它是我们开发一个撞击器任务以转移一个有威胁的小行星所需要的信息。了解航天器的撞击将如何改变小行星的动量是为行星防御方案设计缓解策略的关键。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335619.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1335619.htm

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