IT之家 3 月 7 日消息,科技媒體 Ars Technica 昨日(3 月 6 日)發布博文,報道稱美國宇航局 DART 探測器不僅讓小行星 Dimorphos 軌道周期縮短 33 分鐘,還切實改變了整個雙星系統的日心軌跡。
美國宇航局為測試動能撞擊行星防御法,派遣 DART 探測器于 2022 年 9 月撞擊直徑 160 米的子星 Dimorphos,其繞主星 Didymos 的軌道周期縮短了 33 分鐘,而最新數據表明本次撞擊還改變了整個雙星系統的日心軌跡。
伊利諾伊大學的 Rahil Makadia 團隊為精準測量這一極其微細的軌道偏差,調用了海量跨國別數據,利用恒星掩星(Stellar occultation)技術,結合過去 29 年的近 6000 次地面天體測量數據與探測器的光學導航數據,最終鎖定了雙星系統的位置變化。
IT之家注:恒星掩星是一種精密的天文觀測技術。當小行星在地球觀測者視線前方經過并短暫遮擋住遙遠恒星的光芒(導致恒星“眨眼”)后,天文學家可借此現象極其精確地定位小行星的坐標。
測算結果顯示,探測器以超 2.2 萬公里的時速撞擊子星后,導致整個系統沿軌道方向的速度降低了約 11.7 微米 / 秒。
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重達 500 公斤的探測器本身的動能并不足以造成如此顯著的減速。Makadia 解釋道,撞擊在太空中激起了大量碎石與粉塵,這些逃逸出雙星系統的噴發物起到了類似火箭推進器的額外加速作用。
最終,這些碎屑為小行星提供了幾乎等同于探測器初始撞擊力的推力,讓此次撞擊的動量增強因子(beta 值)達到了 2 左右。
在測算動量轉移的過程中,研究團隊意外發現了兩顆小行星在內部結構上的巨大反差。主星 Didymos 相對致密,密度約為 2.6 噸 / 立方米;而子星 Dimorphos 的密度僅為 1.51 噸 / 立方米,本質上是一堆松散結合的碎石堆。
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這一發現顛覆了此前業界認為兩者密度相同的普遍假設,并印證了子星其實是由主星在太陽輻射加熱作用下快速自轉時甩出的松散物質逐漸聚攏而成的。
盡管軌道發生了改變,但測算證實 Didymos 系統在未來 100 年內對地球構成零威脅。Makadia 強調,此次撞擊證明了只要推力足夠,僅撞擊質量小得多的子星同樣能有效偏轉整個雙星系統。
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