导读对一颗遥远、快速移动的彗星的开创性分析揭示了小行星如何形成的新细节,揭示了不寻常形状的形成,并有可能为更有效地保护地球免受流星撞击

对一颗遥远、快速移动的彗星的开创性分析揭示了小行星如何形成的新细节,揭示了不寻常形状的形成,并有可能为更有效地保护地球免受流星撞击铺平道路。这颗小行星 67P/Churyumov-Gerasimenko 直径约 2.7 英里,运动速度高达每小时 84,000 英里,但长期以来,科学家们一直对其不寻常的形状着迷。

模糊的哑铃状形式,两个不同的叶瓣由一个中央部分连接,帮助使 67P/CG 成为欧洲航天局罗塞塔任务的目标。2014 年 11 月,菲莱着陆器坠落到小行星上,尽管着陆失败导致实验提前结束,但它发回了有关化学成分的宝贵细节。

现在,使用罗塞塔的 OSIRIS 相机——跟踪可见光、近红外和近紫外波长的光学、光谱和红外远程成像系统——的数据,欧空局拼凑了一张布满彗星的断层和裂缝的地图。使用应力建模和 3D 分析,可以深入了解各种力如何塑造岩石和冰。

“这些地质特征是由剪应力产生的,剪应力是一种机械力,在地球和其他类地行星的地震或冰川中经常出现,当两个物体或块体沿不同方向相互推动和移动时,”艾克斯-马赛的 Christophe Matonti该研究的主要作者、法国大学谈到了这些发现。“这是非常令人兴奋的:它揭示了彗星的形状、内部结构以及它如何随着时间的推移而发生的变化和演变。”

他们的理论是,这种不寻常的形状是两个叶瓣试图向不同方向移动,在它们之间的“颈部”产生强大的剪切力。“就好像每个半球的材料都在拉动和分开,扭曲中间部分 - 颈部 - 并通过由此产生的机械侵蚀使其变薄,”合著者 Olivier Groussin 解释说。

关键,研究发现的一切都不能用热过程来解释。相反,它可能表明 67P/CG 的内部比最初认为的要脆弱得多。最近在 Ultima Thule 飞越期间观察到类似的形状,宇航局新视野号探测器发射了双叶物体的图像。

根据科学家的说法,了解彗星形状如何随着时间的推移而形成对于理解更广阔的宇宙是如何演化的至关重要。欧空局罗塞塔项目科学家马特泰勒在谈到这些发现时说:“我们只用航天器探索了少数彗星,而 67P 是迄今为止我们看到的最详细的彗星。” “罗塞塔揭示了这些神秘的冰冷访客的许多信息,有了最新的结果,我们可以以前所未有的方式研究太阳系的外缘和最早的日子。”

然而,这些发现可能会产生更具破坏性的影响。几年来,NASA 一直致力于一个名为“双小行星重定向测试”(DART)的项目。它的目标是找到一种方法,让一颗小行星在朝着地球的潜在危险路线上移动,甚至可能完全被摧毁。

为此,DART 将使用一种所谓的“动能撞击技术”:基本上是将一个物体撞到另一个物体上。该项目计划在 2022 年发射一个探测器,该探测器将到达 Didymos B,这是一颗直径约 530 英尺的小行星,预计将在 2022 年末和 2024 年相对接近地球。当足够接近时,DART 探测器——大约冰箱大小——将锁定小行星,然后加速进入。

航天局表示,当它击中时,它的速度应该约为每秒 3.7 英里。这大约比的速度快九倍。即便如此,它也只是 Didymos B 整体速度的一小部分。DART 背后的理论是,在足够早的时间内应用于具有潜在危险的小行星的微小变化足以在它靠近地球后以显着的方式移动其路线。

使用应用于 67P 的技术更好地了解小行星的内部几何形状和组成,可以很好地塑造未来行星防御项目(如 DART)使用的方法。毕竟,如果太空岩石充斥着侵蚀和应力裂纹,那么 DART 碰撞可能需要更少的能量来实现最重要的轨迹转移。或者,它可以允许稍后发现的小行星仍然被移动,因为 DART 探测器可能对撞击产生比预期更大的影响。