高中生發現，被NASA撞擊的小行星似乎在奇怪地移動

自NASA以來已經過去了將近一年故意撞毀一艘價值3億美元的航天器變成一顆小行星。2022 年 9 月 26 日，該機構的雙小行星重定向測試 （DART） 飛船以每小時 14,000 英里的速度撞擊太空巖石 Dimorphos，這是史無前例的壯舉。Dimorphos繞著另一顆名為Didymos的小行星運行，雖然這兩個物體都沒有對地球構成威脅，但這一壯舉向世界表明，美國宇航局可以推動一顆小行星和改變其軌跡——如果未來出現行星防御方案，這一行動可能會派上用場。

微小但強大的飛鏢飛船縮短了Dimorphos的軌道周期，或繞Didymos運行所需的時間，大約33分鐘.這看起來像是一個成功故事的整潔結論，但根據新的研究，故事并沒有就此結束。去年9月至11月初，一位高中老師和他的學生使用過天文臺據報道，在他們的加利福尼亞學校研究這顆小行星，他們發現與美國宇航局的數字相比，它的軌道又減少了整整一分鐘。新科學家喬納森·奧卡拉漢。

這一發現使小行星的軌道周期比撞擊前短了34分鐘。“這在令人不舒服的水平上是不一致的，”喬納森·斯威夫特，數學和科學老師撒切爾學校誰參與了這項研究，告訴新科學家.“我們盡力尋找我們所做的事情的裂縫，但我們什么也找不到。

Dimorphos的意外行為并不值得驚慌 - 這顆小行星仍然不會對地球構成威脅 - 但它可以教會科學家更多關于小行星偏轉的知識。之前飛鏢，沒有其他任務進行過行星防御測試，因此Dimorphos是唯一可以學習的真實世界示例。

特派團總是有不確定性。“如果一顆小行星被構造成一塊整體巖石，類似于我們在地面上發現的巖石，那么偏轉和計算將很簡單，”彼得·韋爾斯哈佛大學和史密森尼天體物理學中心的天文學家沒有參與這項研究，他告訴史密森雜志在電子郵件中。“相反，我們已經從地面觀測和幾次太空任務中知道，小行星通常是瓦礫堆 - 松散地聚集了大小巨石，灰塵，有時還有冰，有許多空曠的空間。Veres說，撞擊其中一顆小行星幾乎更像是撞擊海綿而不是巖石，而且很難預測撞擊的結果。

斯威夫特的團隊在六月份的美國天文學會會議上分享了他們令人驚訝的新研究，并在在線服務器上發布了他們論文的預印本。阿爾克西夫八月。根據Veres的說法，該團隊依靠一種廣泛使用的方法并收集了足夠的數據點來得出結論，Dimorphos的軌道正在退化。

至于為什么會發生這種情況，科學家們到目前為止只有猜測。一種想法是，Dimorphos曾經被潮汐鎖定在Didymos上，這意味著，就像地球的月球一樣，衛星的同一側總是面對它的宿主。但是現在，在DART任務之后，這種排列可能已經被打破，導致Dimorphos隨著系統的潮汐力改變其軌道而翻滾。Veres說，如果是這樣的話，隨著時間的推移，Dimorphos可能會回到潮汐鎖定狀態。

然而，也許更有可能的是第二個想法，因為哈里森·阿格魯薩法國蔚藍海岸天文臺的DART團隊成員沒有參與這項新研究，他告訴新科學家.在撞擊過程中受到Dimorphos干擾的物質可能在落回其表面之前繞小行星運行了一段時間，導致更多的碰撞，從而進一步縮短了其軌道周期。

如果新發現屬實，這不會是NASADART任務的第一個意外后果。自從這艘命運多舛的航天器在Dimorphos遭遇厄運以來的一年里，研究人員對墜機的影響有了越來越多的了解。

一系列驚喜

在DART碰撞之后，哈勃太空望遠鏡對Dimorphos和Didymos進行了18次觀測。但其中一幅圖像揭示了一個“意想不到的發展”：受影響的小行星不是一個，而是兩個尾巴的碎片從它身上掉下來。歐洲航天局.

尾巴的第一部分出現在DART撞到Dimorphos后不久，并且地球上的攝影師捕獲的圖像它：一條延伸約6000英里的碎片痕跡。哈勃揭示了一個其次，更多的北尾在2022年10月2日至8日之間的某個時間形成，大約在撞擊后一到兩周。天文學家并不完全確定為什么會產生這種雙尾，盡管這種特征在活躍的小行星和彗星中很常見。

然后，今年，研究Dimorphos的研究人員再次受到沖擊：這顆小行星被一群“巨石”巖石碎片包圍，這些巖石碎片在NASA航天器碰撞期間被折斷，根據發表在天體物理學雜志快報7月。新制造的空間碎片云由37塊巨石組成，大小從3英尺到22英尺不等。

雖然墜機中噴出的一些材料是預期，去年的碰撞并不是要把迪莫爾波斯炸成碎片。如果發生真正的小行星威脅，從巖石上爆破碎片實際上可能會增加對地球的危險，從而發送“一簇威脅性的巨石朝我們的方向前進”。美國宇航局.但就Dimorphos而言，這些新形成的巖石都無法破壞我們的家園星球 - 它們都太遙遠了。現在，它們以每小時半英里的速度移動，或者說是一只巨龜的行走速度。

科學家有虛擬這些巖石要么在墜機后從撞擊現場的Dimorphos脫落，要么由于航天器撞擊引起的地震波而從小行星上搖晃。Veres說，這些巨石是新研究中揭示的Dimorphos的“另一個可能與意外行為有關的謎團”。

近地小行星的威脅

距離大約680萬英里的Dimorphos只是天文學家關注的幾個空間物體之一。根據美國宇航局的最新計數8月31日公布的調查已經確定了32,000多顆近地小行星，或者那些距離地球軌道3000萬英里以內的小行星。該機構估計，大約14,000顆大于140米的近地小行星可能仍未被發現，還有50顆直徑超過一公里的大質量小行星。

盡管如此，撞擊的可能性仍然很低——在下個世紀，沒有已知的小行星對地球構成重大威脅。美國宇航局寫于六月。已知對我們星球風險最高的物體是一顆名為2009 FD的小行星 - 即使是那塊巖石也只有1/714，或不到2%，在2185年撞擊地球。

但小行星不僅僅是飛行的潛在危險 - 它們還可以擁有自然資源，如水，貴金屬和有機物質，有一天可能會有朝一日。燃料空間探索或啟用制造業對于任務。美國宇航局的奧西里斯-雷克斯航天器定于本月晚些時候返回地球，攜帶它收集的小行星Bennu的一部分，并從4600多萬英里外帶回。該樣本可以揭示有關我們太陽系黎明的信息，以及可能與我們的星球相撞的小行星的特性。

未來幾年，航天機構也將繼續研究Dimorphos，觀察DART任務的后果。歐洲航天局計劃發射其赫拉2024 年 10 月的航天器，將于 2026 年 12 月與 Dimorphos 會合，并可能更清楚地了解墜機后發生的事情。

與此同時，DART團隊在過去一年中一直在對這顆小行星進行自己的觀測，并將在未來幾周內發布其發現。這些，就像來自加利福尼亞的新數據一樣，預計將顯示Dimorphos的軌道周期繼續下降 - 但只有大約15秒。新科學家報告。

“Didymos-Dimorphos系統并沒有被遺忘，我們將在未來幾周內學習許多新的結果和理論，”Veres說。“DART任務的所有意外發現將幫助我們理解這種撞擊是如何運作的，并為有效的動能撞擊任務做好準備，如果有必要轉移可能與地球直接碰撞的物體。