美國國家航空航天局的DART任務揭示了新的目標雙星小行星系統 _美國

在Didymos上觀察到的各種地質特征幫助研究人員講述了Didymos起源的故事。小行星的三角形脊（左起第一幅）和所謂的平滑區域，以及可能更古老、更粗糙的“高地”區域（左起第二幅）可以通過由海拔控制的坡度過程的組合來解釋。第四個面板顯示了Didymos在形成Dimorphos時可能經歷的旋轉中斷的影響。圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學APL/Olivier Barnouin
據美國宇航局（Patricia Talbert）：在研究美國國家航空航天局的DART（雙小行星重定向測試）任務收集的數據時，該任務于2022年發射了一艘航天器故意與小行星小衛星Dimorpos碰撞，該任務的科學團隊發現了有關目標雙星系統起源的新信息，以及為什么DART航天器在改變Dimorpos軌道方面如此有效。
在最近發表在《自然通訊》上的五篇論文中，該團隊探索了由小衛星Dimorpos和母小行星Didymos組成的雙星系統的地質，以描述其起源和演化，并限制其物理特征。
美國國家航空航天局華盛頓總部太陽系小天體首席科學家托馬斯·斯塔特勒說：“這些發現讓我們對小行星隨時間變化的方式有了新的認識 ?！??！斑@不僅對了解作為行星防御重點的近地天體很重要，而且對我們從這些行星形成的殘骸中讀取太陽系歷史的能力也很重要。這只是我們從DART獲得的豐富新知識的一部分 ?！?br>馬里蘭州勞雷爾約翰霍普金斯應用物理實驗室（APL）的Olivier Barnouin和Ronald Louis Ballouz領導了一篇論文，分析了這兩顆小行星的地質，并得出了關于其表面材料和內部性質的結論。根據意大利航天局（ASI）提供的DART及其附帶的LICIACube立方體衛星拍攝的圖像，該團隊觀察了較小的小行星Dimorphos的地形，其特征是不同大小的巨石。相比之下，較大的小行星Didymos在較低海拔處更平滑，盡管在較高海拔處巖石較多，隕石坑比Dimorphos更多。作者推斷， Dimorphos可能是在一次大規模的大規模裁員事件中從Didymos分離出來的。
有一些自然過程可以加速小行星的自轉，越來越多的證據表明，這些過程可能是重塑這些天體，甚至迫使物質從其表面旋轉的原因。
分析表明，Didymos和Dimorphos的表面特征都很弱，這使得研究小組認為Didymos的表面年齡比Dimorphoss大40-130倍，前者估計為1250萬年，后者不到30萬年。Dimorphos的低表面強度可能是DART對其軌道產生重大影響的原因。
Barnouin說：“DART在Didymos系統收集的圖像和數據為近地小行星雙星系統的近距離地質觀察提供了獨特的機會。” ?！皟H從這些圖像中，我們就能夠推斷出關于Didymos和Dimorphos的地球物理性質的大量信息，并擴展了我們對這兩顆小行星形成的理解。我們也更好地理解了為什么DART在移動Dimorphoss方面如此有效 ?！?br>羅馬國家天體物理研究所（INAF）的Maurizio Pajola和合著者領導了一篇論文，比較了各種巨石的形狀和大小及其在兩顆小行星表面的分布模式。他們確定Dimorphos的物理特征表明它是分階段形成的，可能是從其母小行星Didymos繼承的物質。這一結論強化了普遍的理論，即一些雙星小行星系統是由一顆較大的主小行星的殘骸堆積成一顆新的小行星小衛星而產生的。
同樣來自INAF的Alice Lucketti及其同事發現，熱疲勞——一種由熱量引起的材料的逐漸減弱和開裂——可能會迅速破壞Dimorphos表面的巨石，產生表面線，并比以前想象的更快地改變這種小行星的物理特征。DART任務可能是首次在這類小行星上觀測到這種現象。
在法國圖盧茲ISAE-SUPAERO的研究員Naomi Murdoch及其同事的監督下，由學生Jeanne Bigot和Pauline Lombardo領導的一篇論文確定，Didymos的承載力——表面支撐施加載荷的能力——至少比地球或月球土壤上的干沙低1000倍。這被認為是理解和預測表面響應的重要參數，包括用于置換小行星的目的。
同樣來自ISAE-SUPAERO的Colas Robin和合著者分析了Dimorphos上的地表巨石，并將其與其他碎石堆小行星（包括Itokawa、Ryugu和Bennu）上的巨石進行了比較。研究人員發現，這些巨石具有相似的特征，這表明所有這些類型的小行星都是以相似的方式形成和演化的。該團隊還指出，DART撞擊現場周圍巨石的細長性質意味著它們可能是通過撞擊加工形成的。
這些最新發現形成了對Didymos系統起源的更有力的概述，并增加了對這些行星體是如何形成的理解。隨著歐空局（歐洲航天局）的赫拉任務準備在2026年重新訪問DART的碰撞現場，以進一步分析首次行星防御測試的后果，這項研究為赫拉將發現什么并為當前和未來的探索任務做出貢獻提供了一系列測試，同時增強了行星防御能力。
約翰斯·霍普金斯大學APL負責管理美國國家航空航天局行星防御協調辦公室的DART任務，該任務是該機構行星任務計劃辦公室的一個項目。美國國家航空航天局從幾個中心為這次任務提供了支持，包括南加州的噴氣推進實驗室、馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心、休斯頓的約翰遜航天中心、克利夫蘭的格倫研究中心和弗吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心。