科學(xué)家預(yù)測撞擊小行星結(jié)果

美國宇航局（NASA）的雙小行星重定向測試（DART）任務(wù)是全球首個針對小行星撞擊地球的全面行星防御測試。近日，瑞士伯爾尼大學(xué)和國家行星研究中心（NCCR）的科研人員發(fā)現(xiàn)，DART航天器撞擊目標(biāo)時可能會使小行星變得“面目全非”，而不是僅留下一個相對較小的撞擊坑。

6600萬年前，一顆巨大的小行星撞擊地球，可能導(dǎo)致了恐龍滅絕。目前還沒有已知的小行星對地球構(gòu)成直接威脅。但如果有一天，一顆巨大的小行星在與地球可能相撞的軌道上被發(fā)現(xiàn)時，或許不得不使其偏離軌道才能防止災(zāi)難性后果。

去年11月，NASA的DART航天器發(fā)射升空，這是此類“演習(xí)”的首次全尺寸實驗。其任務(wù)是與小行星相撞并使其偏離軌道，以便為開發(fā)行星防御系統(tǒng)提供有價值的信息。

在一項近日發(fā)表于《行星科學(xué)雜志》的研究中，伯爾尼大學(xué)和NCCR的研究人員用一種新方法模擬了這種撞擊。結(jié)果表明，撞擊可能會使目標(biāo)發(fā)生比先前想象的嚴(yán)重得多的變形。

“與人們想象中的小行星相反，來自日本隼鳥2號探測器等太空任務(wù)的直接證據(jù)表明，小行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能非常松散，類似于一堆碎石，并由引力相互作用和較小的內(nèi)聚力連接在一起?！闭撐闹饕髡?、伯爾尼大學(xué)的Sabina Raducan說。

然而，之前對DART任務(wù)的模擬大多假設(shè)其撞擊目標(biāo)——小行星Dimorphos的內(nèi)部要堅固得多。“這可能會徹底改變DART航天器和Dimorphos在今年9月份的碰撞結(jié)果?！盧aducan說。DART以每小時2.4萬公里的速度撞擊這顆160米寬的小行星，可能會使后者嚴(yán)重變形，而不是留下一個相對較小的撞擊坑。Dimorphos可能發(fā)生更強烈的偏轉(zhuǎn)，撞擊產(chǎn)生的物質(zhì)也可能比之前估計的要多。

“到目前為止，這種松散的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還沒有得到徹底研究，原因之一是沒有可行的方法?！盧aducan說。

“我們采用了一種新穎的建模方法，這種方法考慮到?jīng)_擊波的傳播、壓實和隨后的物質(zhì)流動，我們首次能夠模擬由撞擊小行星（如Dimorphos）產(chǎn)生的整個撞擊坑的形成過程?！盧aducan表示。

2024年，歐洲空間局將向Dimorphos發(fā)射一個空間探測器，作為DART后續(xù)任務(wù)HERA的一部分，目的是直觀了解DART探測器撞擊的結(jié)果。

“為了最大限度地利用HERA任務(wù)，我們需要對DART航天器撞擊的潛在結(jié)果有很好的了解?！毖芯亢现?、NCCR的Martin Jutzi說，“這不僅與行星防御有關(guān)，還增加了我們對小行星的了解?！?/p>