NASA 的 DART 任务帮助更多地了解了小行星形成和演化背后的地球物理学
2022 年，美国国家航空航天局 （NASA） 进行了双小行星重
定向测试 （DART） 任务，在该任务中，航天器与小行星 Dimorphos 相撞。该任务的目的是测试改变小行星轨迹以防止与地球发生潜在碰撞的可能性。事实证明，这个实验的结果帮助科学家更多地了解了小行星的性质。
图片来源：NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben。
马里兰大学的科学家进行了一项研究，发现在与卫星相撞后，Dimorphos 实际上偏离了它最初的进化发展。科学家们认为，这颗小行星可能开始不规则地旋转，以试图与更大的小行星 Dydimos 恢复引力平衡，它围绕它运行。
“在大多数情况下，我们关于 DART 将如何改变 Didymos 及其卫星在太空中的运动的初步预测被证明是正确的。但是有一些意想不到的发现可以帮助我们更好地了解小行星和其他小天体是如何随着时间的推移而形成和演化的，“马里兰大学天文学教授兼 DART 研究团队负责人德里克·理查森 （Derek Richardson） 说。
由 Richardson 领导的研究人员所做的工作结果最近发表在《行星科学杂志》上。它详细介绍了小行星与卫星相撞后对小行星的观测，并描述了未来小行星研究中可能获得的结果。最大的惊喜之一是 DART 航天器的撞击
在多大程度上改变了 Dimorphos 的形状。最初，小行星的形状是扁平的，类似于汉堡包，而在碰撞后，它变得更加细长，形状类似于足球。
据研究人员称，他们预计 Dimorphos 的形状会被拉长，因为它符合科学家对小行星如何形成并与更大的 Didymos 相互作用的理解。然而，与 DART 卫星相撞后 Dimorphos 形状的变化让科学家们感到惊讶，并导致了“这里有更复杂的东西在起作用”的想法。更重要的是，形状的变化可能导致两颗小行星之间的相互作用变得不同。
理查森指出，尽管 DART 航天器只击中了 Dimorphos，但小行星在引力作用下与 Didymos 相连。航天器撞击散落的碎片也在两颗小行星系统的不平衡中发挥作用，因为 Dimorphos 围绕 Didymos 的轨道变得更小。与此同时，Didymos 的形状没有改变，这可能表明更大的小行星的结构更密集、更坚硬。
2022 年 9 月 26 日 DART 与其表面相撞前两秒的小行星 Dimorphos 的照片
来源:http://www.naroerco.cn
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科学家们相信，Dimorphos 不断变化的形状对于未来的研究任务非常重要，包括欧洲航天局 （ESA） 将于今年 10 月开始的双小行星系统的 Hera 任务。“最初，Dimorphos 的结构可能不是那么坚固，它的一侧总是指向 Didymos，就像地球月球的一侧总是指向我们的星球一样。现在它偏离了它的轴，这意味着它可以在方向上来回摆动。Dimorphos 也可以'翻滚'，这意味着我们可以让它不规则且不可预测地旋转，“理查森解释说。
现在，研究人员正在等待因碰撞而喷出的碎片离开两颗小行星的系统，以了解 Dimorphos 是否会继续在太空中“翻筋斗”，以及它是否能够恢复之前稳定的飞行轨迹。“我们现在面临的主要问题之一是确定 Dimorphos 是否足够稳定，以至于航天器能够降落在其表面并安装额外的研究设备。可能需要一百年才能看到系统的明显变化，但距离我们的影响只有几年时间。计算 Dimorphos 需要多长时间才能恢复稳定，这将有助于我们了解有关其内部结构的重要信息，这反过来将成为未来尝试改变危险小行星轨迹的基础，“理查森说。
欧洲航天局将于今年秋天发射的 Hera 任务将是研究 DART 卫星与小行星相撞影响的下一步。作为这项任务的一部分，该航天器应在 2026 年底之前到达由两颗小行星 Didymos 和 Dimorphos 组成的系统。预计这项研究将使我们能够评估小行星的内部结构，以及更深入地研究 DART 任务的结果。
“DART 让我们深入了解了实验室无法研究的复杂引力物理学，所有这些研究都在帮助我们更多地了解在遇到真正威胁时保护地球的信息。小行星或彗星接近并危及地球的可能性不为零。现在我们有了一道额外的防线来抵御这类外部威胁，“理查森说。
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