小行星Didymos正在向太空中噴射巖石 _小行星

撞擊前幾分鐘DART任務看到的Didymos（左）和Dimorphos（右）。Credit: NASA/Johns Hopkins APL
據美國物理學家組織網（by Alan Johnston, Universe Today）：小行星Didymos正在向太空中噴射巖石。
去年秋天，當美國宇航局的DART任務在一次戲劇性的(并成功的)改變天體軌道的嘗試中撞擊了Didymos的衛星Dimorphos時，DART在探測器被故意撞成碎片之前快速看了一眼Didymos系統。
除了展示防止未來小行星撞擊地球的能力，DART還收集了關于這對小行星動力學的新信息。收集的數據表明，Didymos正在積極地向太空中投擲物質，在太陽系中可能有數百萬顆其他小行星一直在做同樣的事情。
小行星作為一個不變的固體巖石碎片的流行形象近年來已經消失，因為我們對這些物體有了更多的了解。雖然有些小行星符合這一分類，但也有許多小行星不符合。小行星是太陽系形成過程中遺留下來的碎屑，其中許多只不過是松散的碎石堆，靠重力微弱地聚集在一起。
美國宇航局的OSIRIS-REx任務于2020年造訪的小行星Bennu就是一個典型的例子。當OSIRIS-REx著陸采集樣本時，它沉入松散的表面近兩米，就像一個球坑中的孩子。該航天器還意外地拍攝了小行星噴射到太空的物質，表明這些物體比以前認為的更活躍和更有活力。

由OSIRIS-REx拍攝的小行星Bennu向太空噴射的粒子。Credit: NASA / Goddard / University of Arizona / Lockheed Martin
Didymos已經接受了一段時間的審查，為DART和歐洲航天局的后續任務Hera做準備。既然DART已經近距離觀察了這顆小行星，研究人員就有了大量關于它的形狀、質量和旋轉的數據。
他們了解到的一件事是它在旋轉，而且速度非常快，每2小時16分鐘完成一次完整的旋轉。根據最近發表在ArXiv上的預印本，在這樣的速度下，Didymos是一顆“處于穩定邊緣”的小行星。
在赤道，自旋效應最強，巖石和塵埃能夠脫離表面，懸浮或進入軌道。
“大質量粒子可能會漂浮一段時間，降落在表面并再次升空，一遍又一遍地重復這樣的循環，或者只是降落在不可能進一步升空的緯度上， ”作者寫道。
一些漂浮的巖石到達軌道，其中一些可能會沉積在月球上。更小的粒子甚至可以逃離系統，永遠被太陽風吹走。
有趣的是，大物體比小物體漂浮的時間更長。這是因為在小行星的晝側，太陽輻射壓力會迅速將較小的顆粒推回到表面。
這些結論有些初步，因為它們是基于對小行星大小、成分和形狀的最佳估計，赫拉任務應該能夠在2027年到達時證實這一點。但工作原理適用于整個太陽系:如果地球自轉足夠快(每84分鐘一次)，就有可能從赤道跳到軌道上，就像這些巖石托起像Didymos這樣快速旋轉的小行星一樣。
Didymos和其他類似的小行星的過快旋轉是一種太陽能現象。

哈勃望遠鏡看到的小行星P/2013 R3在YORP效應的影響下正在解體。Credit: NASA, ESA, and D. Jewitt (UCLA)
這些小行星受到YORP效應的影響，在這種效應中，太陽根據小行星的反照率將它們的不同部分加熱到不同的溫度。熱量隨后散發出去，產生推力。這是一個微小的影響，但隨著時間的推移，它最終會推動小行星越來越快，就像風轉動風車一樣。
天文學家甚至看到小行星通過YORP效應將自己撕成碎片，就像2013年的小行星P/2013 R3 。
Didymos不太可能在短期內看到如此快速的計劃外拆卸。97%離開地表的粒子會在五小時內再次著陸。但是，如果他們想避免損壞探測器，這是任務規劃者在未來接近快速旋轉的小行星的航天器中可能必須考慮的問題。
這項研究發表在arXiv預印本服務器上。