飞船撞击:小行星“掉肉”100万公斤

2023-03-03 05:54    来源:每日看点快看

本文转自:中国科学报

《自然》连发5篇论文

飞船撞击:小行星“掉肉”100万公斤

小行星被DART撞击后一个月的图片。Didymos小行星位于图片中央。图片来源:新西兰坎特伯雷大学约翰山天文台

本报讯 去年9月,美国宇航局(NASA)的“双小行星重定向测试”(DART)探测器撞上了一颗小行星,在首次行星防御测试中故意改变了后者在太空中的轨迹。现在,科学家已经解构了这次碰撞及其后果,并了解了这次宇宙撞击到底有多成功。

3月1日,《自然》发表了5项研究,描述了DART撞击的最后时刻及其如何影响小行星。这一结果表明,像这样的DART探测器可能是保护地球免受小行星撞击的可行方法。

北亚利桑那大学领导的研究发现,高尔夫球车大小的DART与金字塔大小的小行星Dimorphos相撞,导致后者围绕另一颗小行星运行的轨道缩小——现在运行一周的时间比撞击前快了33分钟。这意味着,如果探测到一颗危险的小行星正朝地球飞来,撞击它可能会使其偏离地球。

约翰斯·霍普金斯大学领导的研究将探测器的轨道数据与小行星撞击前的表面照片结合起来,发现当DART以6公里/秒的速度冲向Dimorphos时,首先被击中的是DART的一块太阳能电池板,它撞上了一块6.5米宽的巨石。几微秒后,飞船主体与巨石旁边的岩石表面相撞,价值3.3亿美元的DART被撞得粉碎。

这次撞击使43亿公斤的Dimorphos喷射出至少100万公斤的岩石。这些碎片形成了一条尾巴,在小行星后面延伸了数万公里。在数周时间内,各种望远镜观察到这条尾巴在太阳光线下的移动和变化。其中,哈勃太空望远镜甚至还发现了第二条尾巴,但在撞击18天后就消失了。

Dimorphos宽151米,围绕较大的小行星Didymos运行。NASA的目标是改变Dimorphos的轨道,使天文学家能够通过用地面望远镜监测Dimorphos的亮度来发现其变化。无论现在还是将来,这两颗小行星都不会对地球构成威胁。

DART接近Dimorphos时拍摄的图像显示,这颗小行星看起来像一个被巨石覆盖的鸡蛋。它似乎是一堆松散的碎石,几乎没有靠引力结合在一起——当DART击中小行星时,它的表面会发生剧烈的破碎。

约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Carolyn Ernst指出,更多细节的发现有助于研究人员了解为什么这次撞击能如此成功地使小行星发生偏移。

关于Dimorphos轨道变化的原因,其中一个说法是,DART击中了距离小行星中心约25米的地方,使其冲击力最大化。另一种说法是,撞击小行星时有大量碎石飞出,由此产生的后坐力使小行星进一步偏离了之前的轨道。约翰斯·霍普金斯大学的研究人员估计,这种碎石的喷射意味着Dimorphos增加的动量几乎是DART的4倍。

研究人员认为,虽然NASA只在一颗小行星上演示了这项技术,但相关效果或可用于消除未来由小行星构成的危险。

研究人员正在继续研究DART的数据,以了解更多关于Dimorphos和Didymos的物理、化学和地质信息。他们在小行星被撞击之前、期间和之后用望远镜观测了这些小行星,并发现在DART撞击后,小行星似乎突然变得更红。

NASA红外望远镜还发现小行星随后开始变蓝。北亚利桑那大学行星科学家Cristina Thomas解释说,撞击穿透了小行星风化的内部,暴露了部分内部结构,使小行星在撞击后几个小时内呈现蓝色。

据悉,科学家将在2026年底近距离观察这次撞击的后果,届时欧洲空间局的赫拉飞船将抵达Dimorphos。研究人员很想知道DART撞击留下了什么样的陨石坑。与此同时,详细的科学观测将持续数周,直到Didymos和Dimorphos远离地球,无法被望远镜观测到。(辛雨)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05805-2

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05810-5

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05811-4

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05878-z

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05852-9



助力制造业迈向高端
科技

助力制造业迈向高端

本文转自:经济日报 周 雷 工业作为主要物质生产部门,是国家经济命脉所系,也是塑造国际竞争新优势的基石。我国工业实现由大到强转变,须持续深化供给侧结构性改革,加快质量变革、效率变革、动力变革。在此过程中,精细化是门必修课,须下大功夫。  [详情]

谷歌AI系统解决几何问题 水平接近奥数冠军
科技

谷歌AI系统解决几何问题 水平接近奥数冠军

本文转自:闽北日报 据新华社北京1月22日电 谷歌旗下人工智能公司“深层思维”近日发布公报称,该公司与美国纽约大学的研究人员合作开发的一种名为AlphaGeometry的人工智能(AI)系统,可以解决复杂的几何问题,其水平接近国际数学奥林匹克竞赛金牌得主,这是人工智能在性能上的突破。 证明数学定理是 [详情]

精细化加速释放市场潜力
科技

精细化加速释放市场潜力

本文转自:经济日报 本报记者 黄 鑫 纪文慧 我国制造业已形成精细化生产竞争力,产业分工细化,数字化精益制造水平持续提高,精细化生产能力和效率不断提升,制造业供应链网络形成了精细化服务能力。  [详情]

哪家医疗机构种牙便宜 在这里一查便知
科技

哪家医疗机构种牙便宜 在这里一查便知

本文转自:西安日报 ■记者 马相 原来,种一颗牙至少需要五位数的价钱,给有口腔种植需求的患者带来极大的经济压力。为此,医保部门积极开展口腔种植价格治理工作,展开集中采购降低种植材料价格,并规范口腔种植医疗服务价格。2023年5月,口腔种植价格治理措施全面落地。  [详情]

兰州化物所枸杞多糖研究获重要进展
科技

兰州化物所枸杞多糖研究获重要进展

本文转自:兰州日报 【本报讯】近日,记者从兰州化物所获悉,中国科学院西北特色植物资源化学重点实验室药物工艺标准课题组致力于枸杞多糖分离制备新技术、物质基础和作用机制研究,取得了重要进展。 多糖是构成生物有机体的基本物质之一。与核酸、蛋白质、脂质等构成生命基本物质的生物大分子相比,多糖结构的复杂多样性 [详情]