去年 11 月,当 NASA 的露西号太空飞船飞过小行星带丁基尼什时,西南研究所领导的任务在主小行星上发现了一个槽脊结构,以及有史以来第一颗接触双星卫星。这个半英里宽的物体的飞越数据揭示了突然分裂和转变的戏剧性历史。
科学家认为,丁基尼什的一大块突然移动,挖出了槽并将碎片抛向其附近。一些物质落回小行星体,形成了山脊,而另一些则聚结成接触双星卫星,称为塞拉姆。复杂的形状表明,丁基尼什和塞拉姆具有显著的内部强度和复杂的动态历史。
“要了解类似地球的行星的历史,我们需要了解物体撞击时的行为,这会受到行星材料强度的影响,”SwRI 的 Hal Levison 说道,他是露西任务的首席研究员,也是 5 月 29 日《自然》杂志上讨论这项研究的论文的主要作者。“我们认为行星形成于无数围绕太阳运行的物体(如小行星)相互碰撞。物体在撞击时是分裂还是粘在一起,与它们的强度和内部结构有很大关系。”
研究人员认为,丁基内什对压力的反应揭示了其内部结构。数百万年来,它的表面被太阳不均匀地加热。这种轻微的不平衡导致丁基内什逐渐旋转得更快。压力随着时间的推移而增加,随着小行星的一大块变成更细长的形状,压力突然释放。
“露西科学团队于 2023 年 1 月开始使用望远镜收集有关丁基尼什的数据,当时它被添加到我们的目标列表中,”露西副首席研究员、论文第二作者、SwRI 的西蒙尼·马尔奇 (Simone Marchi) 表示。“多亏了望远镜的数据,我们认为我们对丁基尼什的样子有了相当好的了解,我们很高兴有这么多意想不到的发现。”
如果丁基尼什的结构更弱,更像碎石堆小行星贝努,那么碎片物质就会逐渐向赤道移动,并在它旋转得更快时飞入轨道。然而,图像显示丁基尼什具有更大的粘结强度,因为它可以保持更长时间,更像一块在压力下突然屈服、碎裂成大块的岩石。
“这次飞越向我们展示了丁基尼什的一些强度,让我们可以做一些&luo;考古学&ruo;来了解这颗小行星是如何进化的,”莱维森说。 “当它分裂时,形成了一个物质盘,其中一些物质落回地表,形成了山脊。”
其余圆盘物质可能形成了双叶卫星塞拉姆(Selam),这是一颗接触双星。这颗不寻常的卫星最终是如何形成的仍是一个谜,科学家们已经开始深入研究。
“我们在近地小行星中经常看到小行星赤道周围的脊线,但近距离观察一颗围绕着一颗卫星的小行星的脊线有助于解开这些双小行星的一些可能的历史,”西南研究院的凯文·沃尔什(Kevin Walsh)说,他是一位专门研究行星形成的天体物理学家。
丁基内什及其卫星是露西计划在 12 年的旅程中探索的 11 颗小行星中的前两颗。在掠过主小行星带内缘后,露西号将于 2024 年 12 月返回地球进行重力辅助飞行。这次近距离飞越将使航天器穿过主小行星带,并于 2025 年在那里观测到小行星唐纳德约翰逊 (Donaldjohanson) 前往特洛伊小行星的途中。特洛伊小行星是两群古老天体,在绕太阳运行的轨道上分别领先和落后于木星。从 2027 年开始,露西号计划在两群小行星中飞越八颗特洛伊小行星。
露西号的首席研究员来自科罗拉多州博尔德的 SwRI 太阳系科学与探索部。SwRI 总部位于圣安东尼奥。位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心负责整体任务管理、系统工程以及安全和任务保障。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德马丁空间公司建造并运营该航天器。露西号是宇航局发现计划的第 13 次任务。位于阿拉巴马州亨茨维尔的 NASA 马歇尔太空飞行中心负责管理位于华盛顿 NASA 总部的科学任务理事会的发现计划。