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美國國家航空航天局的DART小行星撞擊任務揭示了兩個太空巖石目標的年齡

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美國國家航空航天局的DART小行星撞擊任務揭示了兩個太空巖石目標的年齡


Didymos和Dimorphos的圖像，由DART（美國國家航空航天局）、隼鳥（日本宇宙航空研究開發機構）、隼鷹2號（日本宇宙飛行研究開發機構（JAXA））和OSIRIS-REX（美國國家航天局）收集的數據組成 。（圖片來源：A.Duchene和C.Robin（ISAE-SUPAERO） 。）
據美國太空網（Robert Lea）：科學家們利用美國國家航空航天局DART小行星撞擊任務收集的圖像，更詳細地描繪了其小行星目標Didymos和Dimorphos的圖像 。這項研究可以幫助更好地了解像這樣的雙星小行星的形成和演化 。
DART代表“雙小行星重定向測試”，只撞擊了這個雙小行星雙星系統中較小的天體 ， 即繞較大的太空巖石Didymos運行的小衛星Dimorpos 。不過，目的是看看這種影響會對兩個機構產生什么影響 。在這次成功的任務中收集的數據可以幫助科學家更好地規劃行星防御任務，使小行星偏離與地球碰撞的軌道 。
在2023年9月26日撞擊Dimorphos之前，DART能夠拍攝到這兩顆近地小行星的圖像 。結合意大利小行星成像輕立方體衛星（LICICube）任務的數據，研究人員能夠確定Didymos和Dimorphos的一些地質特征和物理性質 。
該團隊由約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的Olivier Barnouin領導，研究了兩顆小行星中較大的Didymos的表面 。研究人員發現，在高海拔地區，Didymos很粗糙，有33到525英尺（10-160米）長的大卵石和幾個隕石坑 。在低海拔地區，這顆小行星的表面變得更加光滑，大型巖石和隕石坑更少 。
其較小的小衛星伴星Dimorphos的表面布滿了大小各異的巖石 。雖然Dimorphos的表面大多沒有隕石坑，但它被幾個裂縫或“斷層”撕裂了
這些發現幫助Barnouin及其同事確定，Dimorphos可能是由Didymos拋出的物質形成的，然后在重力的影響下聚集在一起 。
該團隊利用兩顆小行星上的隕石坑數量來估算這兩顆小行星的年齡 。他們確定母體Didymos的年齡為1250萬年，比Dimorphos大40到130倍 。他們估計小衛星的年齡約為30萬年 。

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DART在撞擊前捕捉到的Dimorphos表面更大的裂縫（圖片來源：A.Lucketti等人，Nature Communications）
通過觀察巨石的大小及其在Dimorphos上的分布，由帕多瓦國家天文研究所天文臺的Maurizio Pajola領導的另一個科學家團隊確定 ， 它們是在不同的時間形成的，而不是同時形成的 。
這意味著Dimorphos表面的巖石直接繼承自Didymos，進一步支持了雙星系統中的小衛星是由其較大的伴侶脫落的物質形成的這一觀點 。這一過程也可以解釋母體Didymos赤道上的一個獨特脊 。
圖盧茲大學的Naomi Murdoch領導的另一個研究小組研究了Didymos表面的巨石痕跡 。他們發現Didymos的表面由非常松散的材料組成，能夠承受比地球上的干沙或月球上的月球土壤輕得多的重量 。
與此同時，來自帕多瓦國家航空研究所天文臺的Alice Lucketti及其同事也發現，Dimorphos表面的巨石在大約10萬年的時間里，通過一種稱為“熱疲勞”的過程發生斷裂，這是由于溫度變化導致巖石微斷裂造成的 。
雖然10萬年對我們來說可能看起來是一個非常長的時間，但從地質學的角度來看，這是一個很短的時期 ， 尤其是在一個大約46億年的太陽系中 。這意味著Dimorphos經歷的熱疲勞很快 。這是首次在由硅酸鹽材料和鎳鐵組成的巖石小行星上發現快速熱疲勞 。

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Dimorphos、Itokawa、Ryugu和Bennu巖石的比較 。（圖片來源：A.Duchene和C.Robin（ISAE-SUPAERO） 。）
由圖盧茲大學研究員Colas Robin領導的第三個團隊將Dimorphos表面的34塊巨石與松散的“碎石堆”小行星Itokawa、Ryugu和Bennu上發現的巖石進行了比較，這些巨石的長度從5.5英尺（1.67米）到22英尺（6.7米）不等 。
他們發現所有這些小行星的巖石形態都有相似之處，并向Robin及其同事提出了一種共同的形成和演化機制 。
這些團隊的研究結果為Didymos系統提供了一個詳細的圖景，就像DART對Dimorphos產生影響之前一樣 。這些發現可能有助于為歐洲航天局（ESA）即將進行的赫拉任務提供信息 。
Hera將于今年10月推出，將于2026年9月與Didymos和Dimorphos會面 。Didymous雙星系統的Hera將捕獲更高分辨率的數據，以便對DART撞擊后的系統進行更全面的檢查 。這應該有助于科學家更好地確定DART與Dimorphos碰撞的后果 。
這三個團隊的研究論文于周二（7月30日）發表在《自然》雜志上 。