小行星Dimorphos可能是Didymos的一部分

黄俊琼

小行星Dimorphos可能是Didymos的一部分。鸣谢:美国宇航局/约翰霍普金斯大学APL

（）据今日宇宙（斯科特·阿兰·约翰斯通）：去年9月，美国宇航局有目的地将一艘宇宙飞船撞向Dimorphos，这是一颗160米宽的太空岩石，围绕一颗名为Didymos的更大的小行星运行。这项任务被称为DART(双小行星重定向测试)，目的是展示人类重定向危险小行星远离地球的能力。那部分任务的成功超出了所有人的预料。

但是现在科学家们也正在了解更多关于这两颗小行星的起源。DART撞击后进行的一项研究现已发布到arXiv预印本服务器上，该研究发现，Dimorphos与Didymos由相同的材料制成，这对小行星很可能来自同一个天体。

飞镖的撞击在迪莫尔福斯附近炸开了一团巨大的碎片。最初的云团由细颗粒尘埃和含有微量钠和钾的气体物质组成，迅速扩散并远离系统。它在几分钟内就消散了。然而，第二团更重的碎片持续了几个月。使用美国宇航局在夏威夷的3m IRTF望远镜，一个研究小组在撞击后的一周内观察了这个次级碎片云，观察它的演变和扩散。他们发现，双耳蝠碎片的光谱特征与撞击前的双耳蝠相匹配。

换句话说，这两颗小行星都是由相同的物质构成的:硅酸盐(一种硅和氧的化合物)。

在飞镖撞击之前，系统发出的光只有约5%来自迪莫尔福斯。它被它更大的合作伙伴Didymos大大超越，这使得对这颗小行星进行清晰的光谱观测变得非常困难。然而，在撞击之后，整个系统变得明亮了许多，在最大程度上，碎片贡献了超过64%的从该系统到达地球望远镜的光。这种明亮的辉光使得研究迪莫尔福斯碎片云的成分成为可能。

研究小组注意到，这些碎片主要由较重的物质和较大的岩石组成，因为太阳风迅速推开了较小的颗粒。这似乎与Didymos表面的物质形成了对比，研究人员预测Didymos表面主要由小颗粒组成——这一预测将由即将到来的欧洲航天局的HERA任务证实。

那么，如果Didymos和Dimorphos是由相同的物质构成的，它们是如何成为独立的小行星的呢？

领先的理论被称为“旋转破坏”模型:

研究人员解释说:“直径小于几十公里的小行星可能会分裂，因为它们的快速旋转对它们微弱的内部强度施加了张力，导致喷射出的物质进入轨道，最终积累到卫星中。”。

作为一颗快速旋转的小行星，Didymos是这个模型的一个很好的候选者。几乎可以肯定的是，它将微粒喷射到了它周围的轨道上。它还拥有双星小行星中常见的几何形状:赤道周围有凸起的球形。这种几何图形只会强化旋转破裂模型。

有了DART撞击后收集到的新数据，这个案子就结了。迪狄莫斯和迪莫尔福斯的光谱特征相同，这一事实有力地表明他们是作为一个整体起源的。随着时间的推移，快速旋转的小行星将物质旋转到轨道上，然后收集在一起形成了被称为Dimorphos的小卫星。它在那里停留了亿万年，直到DART中断了它的路径，并给了它一个新的轨道(并给了我们一个独特的机会来研究它)。