被粉碎的小行星被巨石“云”包围

在DART撞击数月后,Dimorphos周围环绕着37块太空岩石。
This Hubble Space Telescope image of the asteroid Dimorphos was taken on December 19, 2022, about four months after the asteroid was impacted by NASA's DART mission (Double Asteroid Redirection Test). Hubble’s sensitivity reveals a few dozen boulders knocked off the asteroid by the force of the collision. These are among the faintest objects Hubble has ever photographed inside the solar system.
这张哈勃太空望远镜拍摄的小行星Dimorphos(迪莫弗斯)的图像拍摄于2022年12月19日,也就是NASA的DART任务(双小行星重定向测试)撞击该小行星约四个月后。哈勃望远镜的灵敏度揭示了数十块被撞击力从该小行星上撞离出来的巨石。这些是哈勃望远镜在太阳系内拍摄到的最暗淡的天体之列。图片来源:NASA、ESA、David Jewitt (UCLA)。图像处理:Alyssa Pagan (STScI)

服役三十年的哈勃太空望远镜已经发现小行星Dimorphos周围有一群太空巨石。如果这个名字听起来耳熟,那么它就是NASA在2022年9月故意撞击的那颗重达1200磅的DART探测器撞击的小行星。

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这项任务是人类首次试图改变太空物体运动。双小行星重定向测试(DART)探测器于2022年9月26日以每小时13,000英里的速度与Dimorphos迎头相撞,目的是改变小行星的速度。这次震撼性的撞击结果表明,这种动能撞击技术可以用来偏转可能撞击地球的小行星。Dimorphos及其运行的较大轨道小行星Didymos(双星小行星)目前并未对地球构成已知威胁。

哈勃望远镜探测到的37块自由飞行的巨石,大小从3英尺到22英尺不等。它们正以略高于每小时半英里的速度缓慢地远离Dimorphos。这些已探测到的巨石的总质量约为Dimorphos质量的0.1%。

“这是一次壮观的观测——比我预期的要好得多。我们看到了一个巨石云,正在将质量和能量带离撞击目标。这些巨石的数量、大小和形状都与它们被撞击从Dimorphos表面撞离的说法一致,”加州大学洛杉矶分校的行星科学家David Jewitt在一份声明中说道。“这让我们首次了解到撞击小行星后会发生什么,以及物质是如何被喷射出来的,甚至包括最大尺寸的物质。这些巨石是我们太阳系内拍摄到的最暗淡的天体之一。”

根据Jewitt的说法,这一发现为研究DART实验的后续影响开辟了一个新的维度,届时欧洲空间局的Hera探测器将于2026年末抵达这颗双星小行星。Hera计划进行一次详细的撞击后勘测。

Image of the asteroid Dimorphos, with compass arrows, scale bar, and color key for reference. The north and east compass arrows show the orientation of the image on the sky. Note that the relationship between north and east on the sky (as seen from below) is flipped relative to direction arrows on a map of the ground (as seen from above). The bright white object at lower left is Dimorphos. It has a bluish dust tail extending diagonally to the upper right. A cluster of blue dots (marked by white circles) surrounds the asteroid. Hubble photographed the slow-moving boulders using the Wide Field Camera 3  in December 2022. The color results from assigning a blue hue to the monochromatic (grayscale) image.
小行星Dimorphos的图像,带有指南针箭头、比例尺和颜色键以供参考。北向和东向指南针箭头显示了图像在天空中的方位。请注意,天空中的北向和东向(从下方看)相对于地面地图上的方向箭头(从上方看)是颠倒的。左下方的明亮白点是Dimorphos。它有一条蓝色的尘埃尾巴,斜向右上方延伸。一团蓝点(由白色圆圈标记)围绕着小行星。哈勃望远镜在2022年12月使用广角相机3拍摄到了这些缓慢移动的巨石。颜色是通过为单色(灰度)图像指定蓝色调产生的。 鸣谢:图片来源:NASA、ESA、David Jewitt (UCLA)。图像处理:Alyssa Pagan (STScI)。

巨石云也在膨胀和扩散,预计将沿着Dimorphos和Didymos的表面散开。NASA认为,这些巨石很可能不是撞击造成的小行星碎片。而是根据DART探测器在碰撞前仅两秒钟拍摄的最后一张近距离图像,这些碎片已经散布在Dimorphos的表面。

Jewitt估计,DART的撞击剥离了Dimorphos表面约2%的巨石,而哈勃望远镜观测到的巨石也为DART撞击坑的大小提供了估算。

“这些巨石可能从Dimorphos表面一个直径约160英尺(相当于一个足球场的宽度)的圆形区域被挖掘出来,”他说。Hera探测器将在三年零五个月后抵达,届时将确定实际的撞击坑大小。

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目前还不完全清楚这些巨石是如何从Dimorphos表面被抬离的,但它们可能是哈勃和其他天文台已经拍摄到的喷射物羽流的一部分。也有可能,DART撞击产生的地震波穿过了小行星,将其震落。

“如果我们能通过未来的哈勃观测跟踪这些巨石,那么我们可能就有足够的数据来确定巨石的确切轨迹。然后,我们就能看到它们是从表面的哪个方向发射出去的,”Jewitt说。

小行星对地球构成真正的碰撞威胁,例如6500万年前导致恐龙灭绝的大规模灭绝事件的那颗小行星。皮尤研究中心7月20日发布的一项关于美国人对太空探索看法的民意调查显示,保护地球免受小行星撞击也是受访者关注的重点。60%的受访者表示,监测小行星应成为NASA未来的首要任务,而只有12%的人认为重返月球应是重中之重。

 

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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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