新研究发现,2022 年美国国家航空航天局(NASA)的 DART 航天器故意撞向小行星 Dimorphos 时,小行星 Dimorphos 上炸开的岩石碎片可能会形成人类制造的第一场流星雨,即 “Dimorphids”。

航天局计划执行 DART(双小行星重定向试验)任务,为行星防御全面评估小行星偏转技术。

美国国家航空航天局(NASA)希望了解动能撞击–例如航天器以每秒 6.1 公里的速度撞向小行星–是否足以改变天体在太空中的运动。






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Dimorphos和它所围绕的被称为 “Didymos “的大型母空间岩石都不会对地球构成威胁。

尽管如此,双小行星系统仍然是测试偏转技术的完美目标,因为迪莫非斯的大小与可能威胁我们星球的小行星相当。

天文学家利用地面望远镜对撞击的后果进行了近两年的监测,他们确定 DART 航天器确实成功地改变了迪莫莫斯的运动方式,将这颗小行星的轨道周期(即围绕迪迪莫斯转一圈所需的时间)改变了大约 32 到 33 分钟。

但科学家们还估计,这次蓄意碰撞产生了近 100 万公斤的岩石和灰尘,足以装满大约六七节火车车厢。

所有这些材料最终会在太空中的什么地方出现,一直是个悬而未决的问题。

现在,新的研究表明,Dimorphos 的碎片将在一到三十年内到达地球和火星附近,一些碎片有可能在七年内到达红色星球。

小碎片也可能在未来 10 年内到达地球大气层。

行星科学杂志》已接受发表这项研究。

“该研究的主要作者、意大利米兰理工大学深空天体动力学研究与技术小组博士后研究员埃罗伊-佩尼亚-阿森西奥说:”这种物质在穿透火星大气层时可能产生可见流星(俗称流星)。

“一旦第一批粒子到达火星或地球,至少在未来100年里,也就是我们计算的时间里,它们可能会继续间歇性地、周期性地到达”。

佩尼亚-阿森西奥说,这些碎片都很小,既有沙粒型颗粒,也有类似智能手机大小的碎片,因此没有任何碎片会对地球构成威胁。

“他说:”它们会在高层大气中因与空气的超高速摩擦而解体,这一过程被称为烧蚀。

“迪莫非斯物质不可能到达地球表面”。

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但是,了解碎片何时会到达地球则更具挑战性,这取决于对碎片速度的估计。

当飞船坠毁在迪莫莫斯时,它并不孤单。

一颗名为 “LICIACube “的小卫星在撞击前脱离了航天器,拍摄到了碰撞和碰撞后形成的碎片云的画面。

“佩尼亚-阿森西奥说:”这些关键数据已经并将继续帮助我们对撞击产生的碎片进行详细分析。

研究小组利用 LICIACube 数据和加泰罗尼亚大学服务联盟的超级计算设施,模拟了撞击产生的 300 万个粒子的轨迹。

计算机模型测量了粒子穿过太阳系的不同可能路径和速度,以及太阳释放的辐射可能对粒子运动产生的影响。

佩尼亚-阿森西奥说,撞击前的研究表明,迪莫弗斯的粒子有可能到达地球或火星,但在新的研究中,研究小组对模拟进行了限制,以便与来自LICIACube的撞击后数据保持一致。

研究结果证实,如果碎片以每秒 500 米的速度从迪莫弗斯喷射出来,一些碎片可能会到达火星,而其他更小、移动速度更快的碎片则有可能以每秒 1600 米的速度到达地球。

研究小组表示,碎片的性质仍存在不确定性,但认为移动速度最快的粒子可能会在不到 10 年的时间内到达地球。

佩尼亚-阿森西奥说,研究报告的作者认为,Dimorphids流星雨到达地球的可能性不大,但也不能排除这种可能性。

如果真的发生了,那也只是一场微弱的小流星雨。

“他在电子邮件中说:”由此产生的流星雨在地球上很容易识别,因为它不会与任何已知的流星雨重合。

“这些流星移动缓慢,预计在 5 月份达到活动高峰,主要从南半球可见,似乎来自印度河星座附近”。

虽然研究人员没有在论文中探讨这种可能性,但他们的调查表明,迪莫弗斯的碎片可能会到达附近的其他小行星。

研究报告的共同作者、欧洲太空天文中心行星科学家迈克尔-库珀斯说,预计撞击会产生抛射碎片,但只有在撞击后才能计算出物质到达地球或火星的可能性。

“库珀斯在电子邮件中说:”就我个人而言,起初我很惊讶地发现,虽然撞击发生在离地球很近的地方(大约 1100 万公里的距离),但撞击喷出物(碎片)到达火星比到达地球更容易。”

我相信原因是迪迪莫斯穿过了火星轨道,但却停留在地球轨道之外”。

近地小行星(如辉星)可能会喷射出微粒,每年 12 月中旬的双子座流星雨就是由辉星造成的。法国国家科学研究中心研究主任、天体物理学家帕特里克-米歇尔(Patrick Michel)说,研究DART撞击释放的物质有助于预测这些物质何时会到达地球或火星。

米歇尔没有参与这项研究。

“米歇尔说:”这项研究试图量化这种可能性,并证实它有可能发生,尽管它依赖于本身具有不确定性的模型。

佩尼亚-阿森西奥说,未来的观测可以帮助研究人员完善碎片的质量测量,确定碎片的移动速度,从而计算出预期的流星活动。

这些观测将由赫拉飞行任务进行。

欧洲航天局的这一任务预计将于10月发射,以观测DART撞击的后果,并于2026年年底抵达小行星系统。该航天器将与一对立方体卫星一起,研究迪莫非斯的成分和质量及其在撞击中的变化。

赫拉还将确定从航天器传递到小行星的动量。

“他同时也是赫拉任务的项目科学家。

“从地面数据来看,我们有一些证据证明是后者。赫拉会告诉我们答案。此外,我们还将看到撞击是否使迪莫弗斯(翻滚)”。

米歇尔说:”总之,这次任务将使天文学家能够了解 “在如此复杂的双小行星系统中 “撞击产生的碎片的动态演变。

作者 AT