NASA發(fā)射火箭“碰撞”小行星,實驗結(jié)果超出預期,科學家無法解釋

2022-12-21 23:28:1710:57 6萬
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(四)撞擊后的觀察——孿小星的物質(zhì)噴射與光線變化?軌道周期改變了嗎?改變了多少?

由于航天器撞擊孿小星之后會因為撞擊而毀壞,無法繼續(xù)攝影觀察。所以,DART航天器體內(nèi)攜帶了一顆由意大利航天局(ASI)制造的LICIACube立方星,在撞擊15天前從DART航天器內(nèi)脫出,與之分離,跟隨其后,拍攝和記錄撞擊之后的影像。

隨著時間的推移,撞擊后噴射出的噴射物的亮度已經(jīng)擴大和消退,尾巴的形狀隨著時間的推移逐漸變化,102日至8日之間,慢慢形成了第二條尾巴。這雖然與科學家們的預期基本相符,可雙尾卻是一個意想不到的發(fā)現(xiàn),盡管它在彗星和活躍的小行星中也算得上常見。

關于彗星狀尾巴和其他噴出物特征之間的關系,以及第二條尾巴形成的原因,科學家們還在繼續(xù)努力研究。

經(jīng)科學家精確計算,最后,于1012日公布:孿小星的軌道周期,從最初的11小時55分,縮短到11小時23分鐘,總共縮短了32分鐘(有兩分鐘的不確定性余量)!這與科學家在撞擊前的目標——讓孿小星的軌道周期改變73秒或更長,以及撞擊后的預測——軌道縮短1%,即大約10分鐘相比,均超出了很多。

這標志著人類首次有意改變天體運動,全面展示小行星偏轉(zhuǎn)技術(shù)的成功!

(五)NASA DART任務在1215日公布的早期結(jié)果

12月15日,在芝加哥舉行的美國地球物理聯(lián)合會秋季會議期間,DART團隊成員對他們的發(fā)現(xiàn)做了初步的解釋,主要包含以下兩點。

1. 孿大星與孿小星的構(gòu)成與組成材料相似

上面是NASA紅外望遠鏡于撞擊前后拍攝的光譜,撞擊前的光譜主要是來自孿大星的光(約占總亮度的96%)。撞擊后,孿小星噴出了大量物質(zhì),使得撞擊后光譜中三分之二光來自孿小星(及其噴出物)。兩個光譜都顯示出相似的特征,被歸類為S復合物,與普通球粒隕石的光譜相似。

即說明,孿大星與孿小星的構(gòu)成與組成材料相似——都是普通的球粒隕石,與我們最常見的撞擊地球的隕石類似。

2. 測量DART航天器與孿小星碰撞所產(chǎn)生的動量傳遞是科學家注意力的焦點

利用以上的信息碎片,假設孿大星和孿小星具有相同的密度,該團隊計算出,DART航天器撞擊孿小星時轉(zhuǎn)移的動量大約是孿小星簡單地被航天器撞擊,不產(chǎn)生噴射物情況的3.6——這說明,噴出物的后坐力對孿小星移動的推動作用比DART航天器的撞擊作用更大,就好比,我們小時候吹氣球,松開氣球嘴后,氣球在氣球嘴往后放氣的推動下前進。

他們估計,DART的撞擊使孿小星中超過100萬公斤的塵土飛揚到太空中,——可以裝滿六到七節(jié)火車車廂!

他們也正在使用LICIACube立方星、哈勃望遠鏡、以及合作的其他望遠鏡和雷達觀測到到的數(shù)據(jù),進一步研究噴出物的特征與孿小星的組成,計算DART的撞擊后坐力究竟有多大,讓孿小星移動了多少。

DART調(diào)查小組的研究人員表明:了解航天器撞擊將如何改變小行星的動量是行星防御任務的關鍵。這幫助我們確定撞擊航天器所需的大小,以及估計確保將存在潛在威脅的小行星從其軌道上移開所需的準備時間。

同時,他們也表明,在DART與孿小星碰撞之前或之后,孿大星與孿小星系統(tǒng)都不會對地球造成任何危害。

以上就是,你想知道的關于DART撞擊小行星計劃的所有。至于目前還未清晰的幾個問題——

孿小星被撞后精確的軌道周期到底是多少(兩分鐘不確定余量的消除)?

被撞擊之后的光線為什么有些彎曲?為什么會出現(xiàn)彗星般的長尾,而后又變成雙尾?

孿小星的地質(zhì)組成究竟如何,它的密度和組成物質(zhì)的松散程度是怎樣的?

在這種非彈性碰撞的前提下,如何精確地計算軌道的改變?

如果對地球有威脅的小行星地質(zhì)組成非常松散,又會產(chǎn)生什么樣的撞擊后果,碎片會飛向何處?會不會產(chǎn)生不良的蝴蝶效應?還要等待進一步的探索與發(fā)現(xiàn)。


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