面目全非!科学家预测撞击小行星结果。
美国宇航局(nasa)的双小行星重定向测试(dart)任务是全球首个针对小行星撞击地球的全面行星防御测试。近日,瑞士伯尔尼大学和国家行星研究中心(nccr)的科研人员发现,dart航天器撞击目标时可能会使小行星变得面目全非,而不是仅留下一个相对较小的撞击坑。
6600万年前,一颗巨大的小行星撞击地球,可能导致了恐龙灭绝。目前还没有已知的小行星对地球构成直接威胁。但如果有一天,一颗巨大的小行星在与地球可能相撞的轨道上被发现时,或许不得不使其偏离轨道才能防止灾难性后果。
去年11月,nasa的dart航天器发射升空,这是此类演习的首次全尺寸实验。其任务是与小行星相撞并使其偏离轨道,以便为开发行星防御系统提供有价值的信息。
在一项近日发表于《行星科学杂志》的研究中,伯尔尼大学和nccr的研究人员用一种新方法模拟了这种撞击。结果表明,撞击可能会使目标发生比先前想象的严重得多的变形。
与人们想象中的小行星相反,来自日本隼鸟2号探测器等太空任务的直接证据表明,小行星的内部结构可能非常松散,类似于一堆碎石,并由引力相互作用和较小的内聚力连接在一起。论文主要作者、伯尔尼大学的sabina raducan说。
然而,之前对dart任务的模拟大多假设其撞击目标——小行星dimorphos的内部要坚固得多。这可能会彻底改变dart航天器和dimorphos在今年9月份的碰撞结果。raducan说。dart以每小时2.4万公里的速度撞击这颗160米宽的小行星,可能会使后者严重变形,而不是留下一个相对较小的撞击坑。dimorphos可能发生更强烈的偏转,撞击产生的物质也可能比之前估计的要多。
到目前为止,这种松散的内部结构还没有得到彻底研究,原因之一是没有可行的方法。raducan说。
我们采用了一种新颖的建模方法,这种方法考虑到冲击波的传播、压实和随后的物质流动,我们首次能够模拟由撞击小行星(如dimorphos)产生的整个撞击坑的形成过程。raducan表示。
2024年,欧洲空间局将向dimorphos发射一个空间探测器,作为dart后续任务hera的一部分,目的是直观了解dart探测器撞击的结果。
为了最大限度地利用hera任务,我们需要对dart航天器撞击的潜在结果有很好的了解。研究合著者、nccr的martin jutzi说,这不仅与行星防御有关,还增加了我们对小行星的了解。(来源:中国科学报文乐乐)
相关论文信息:https://doi.org/10.3847/psj/ac67a7
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作者:sabina raducan 来源:《行星科学杂志》