作者:文乐乐 来源: 中国科学报 发布时间:2022-7-1
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面目全非!科学家预测撞击小行星结果

 

本报讯 美国宇航局(NASA)的双小行星重定向测试(DART)任务是全球首个针对小行星撞击地球的全面行星防御测试。近日,瑞士伯尔尼大学和国家行星研究中心(NCCR)的科研人员发现,DART航天器撞击目标时可能会使小行星变得“面目全非”,而不是仅留下一个相对较小的撞击坑。

6600万年前,一颗巨大的小行星撞击地球,可能导致了恐龙灭绝。目前还没有已知的小行星对地球构成直接威胁。但如果有一天,一颗巨大的小行星在与地球可能相撞的轨道上被发现时,或许不得不使其偏离轨道才能防止灾难性后果。

去年11月,NASA的DART航天器发射升空,这是此类“演习”的首次全尺寸实验。其任务是与小行星相撞并使其偏离轨道,以便为开发行星防御系统提供有价值的信息。

在一项近日发表于《行星科学杂志》的研究中,伯尔尼大学和NCCR的研究人员用一种新方法模拟了这种撞击。结果表明,撞击可能会使目标发生比先前想象的严重得多的变形。

“与人们想象中的小行星相反,来自日本隼鸟2号探测器等太空任务的直接证据表明,小行星的内部结构可能非常松散,类似于一堆碎石,并由引力相互作用和较小的内聚力连接在一起。”论文主要作者、伯尔尼大学的Sabina Raducan说。

然而,之前对DART任务的模拟大多假设其撞击目标——小行星Dimorphos的内部要坚固得多。“这可能会彻底改变DART航天器和Dimorphos在今年9月份的碰撞结果。”Raducan说。DART以每小时2.4万公里的速度撞击这颗160米宽的小行星,可能会使后者严重变形,而不是留下一个相对较小的撞击坑。Dimorphos可能发生更强烈的偏转,撞击产生的物质也可能比之前估计的要多。

“到目前为止,这种松散的内部结构还没有得到彻底研究,原因之一是没有可行的方法。”Raducan说。

“我们采用了一种新颖的建模方法,这种方法考虑到冲击波的传播、压实和随后的物质流动,我们首次能够模拟由撞击小行星(如Dimorphos)产生的整个撞击坑的形成过程。”Raducan表示。

2024年,欧洲空间局将向Dimorphos发射一个空间探测器,作为DART后续任务HERA的一部分,目的是直观了解DART探测器撞击的结果。

“为了最大限度地利用HERA任务,我们需要对DART航天器撞击的潜在结果有很好的了解。”研究合著者、NCCR的Martin Jutzi说,“这不仅与行星防御有关,还增加了我们对小行星的了解。”(文乐乐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.3847/PSJ/ac67a7

《中国科学报》 (2022-07-01 第2版 国际)
 
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