“露西的宝宝”小行星只有大约 2 到 3 百万年的历史

绕小行星迪金内什(Dinkinesh)运行的卫星“赛兰”(Selam)是一个“极其独特而复杂的星体”。
a small asteroid orbits around a larger one
美国宇航局“露西”号探测器使用L’LORRI相机于2023年11月1日最接近迪金内什(Dinkinesh)和赛兰(Selam)小行星期间拍摄的立体图像。 NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab(原始图像)/Brian May/Claudia Manzoni(立体图像处理)

一颗新发现的小行星,以宇宙年龄尺度来看,它还是个“幼儿”。围绕着一颗名为迪金内什(Dinkinesh)的小行星运行的一颗名为赛兰(Selam)的卫星,年龄约为200万到300万年。科学家们通过一种新的计算方法得出了这个年龄估计,该方法在4月19日发表于《天文与天体物理学》杂志的研究中进行了描述。

赛兰(Selam)被昵称为“露西的宝贝”,因为美国宇航局的“露西”号探测器在2023年11月发现它绕着另一颗小行星运行。 “露西”任务是首个探测特洛伊小行星的任务。特洛伊小行星是一组约有7000颗原始岩石绕木星运行。 “露西”号有望提供这些岩石的首批高分辨率图像。迪金内什(Dinkinesh)和赛兰(Selam)位于火星和木星之间的小行星主带

发现一颗微小的卫星出乎意料。根据该研究的合著者、康奈尔大学航空航天工程博士生科尔比·梅里尔(Colby Merrill)的说法,赛兰(Selam)被证明是一个“极其独特而复杂的星体”。赛兰(Selam)是一个接触双星,由两个堆积在一起的碎石块组成,并且是首次被观测到的此类小行星。科学家们认为,赛兰(Selam)是由迪金内什(Dinkinesh)快速自转抛射出的表面物质形成的。

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“了解小行星的年龄对理解它们至关重要,与太阳系的年龄相比,这颗小行星异常年轻,这意味着它形成于相对近期,”梅里尔(Merrill)在一份声明中说。“获得这颗小行星的年龄可以帮助我们理解整个族群。”

为了估计其年龄,该团队研究了迪金内什(Dinkinesh)和赛兰(Selam)在太空中的运动,即它们的动力学。像这对这样的双星小行星,它们处于一场星际间的拉锯战中。引力作用在这些天体上,使它们在物理上发生隆起,并产生类似地球海洋潮汐的现象。潮汐会缓慢减少系统的能量。同时,太阳辐射也会改变双星系统的能量。这种太阳效应被称为BYORP效应(二元永科夫斯-奥基夫-拉德齐夫斯基-帕达克效应)。该系统最终会达到一个平衡状态,届时潮汐和BYORP效应的力量相等。

假设两个天体之间的力处于平衡状态,并输入“露西”任务从小行星收集的数据,该团队计算出赛兰(Selam)形成后达到其当前状态所需的时间。该团队表示,他们改进了先前假设双星系统中两个天体密度相等且未考虑次级天体质量的方程。他们的计算机模拟运行了约100万次不同参数的计算,发现其中位年龄为300万年,最可能的结果是200万年。这个计算也与“露西”任务基于更传统的通过分析表面陨石坑来测定小行星年龄的方法得出的结果一致

据团队称,通过这种方式研究小行星不需要像“露西”号这样的探测器进行近距离成像,从而节省了成本。在小行星表面经历过近期太空旅行变化的案例中,这种方法可能更准确。鉴于约15%的近地小行星是双星系统,该方法还可以用于研究其他次级天体,例如卫星迪莫弗斯(Dimorphos)。美国宇航局在2022年9月故意将一艘探测器撞向迪莫弗斯(Dimorphos),以测试行星防御技术。

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“这项方法与陨石坑计数结合使用,可以帮助更好地确定系统的年龄,”研究合著者、康奈尔大学天文学博士生艾莉克希亚·库巴斯(Alexia Kubas)在一份声明中说。“如果我们使用两种方法,并且它们相互印证,我们就能更有信心地认为我们获得的年龄是该系统当前状态的有意义的表征。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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