恐龍的滅絕被認(rèn)為發(fā)生在6600萬年前，是地球上大規(guī)模小行星碰撞的結(jié)果。現(xiàn)在沒有已知的小行星帶來直接的危險。但是，如果有一天發(fā)現(xiàn)一顆大的小行星直奔地球而去，可能需要改變它的路線以避免災(zāi)難性的后果。

顯示DART對Didymos B軌道的影響的信息圖，來源：NASA/Johns Hopkins APL

由美國國家航空航天局（NASA）開發(fā)的DART空間探測器于去年11月發(fā)射，作為這種機(jī)動性的首次全面測試。它的目標(biāo)是擊中一顆小行星并使其偏離軌道，以便為建立行星防御系統(tǒng)收集重要數(shù)據(jù)。

(資料圖)

來自伯爾尼大學(xué)和國家研究中心（NCCR）PlanetS的研究人員在最近發(fā)表在《行星科學(xué)》雜志上的一項研究中使用了一種新方法來模擬這種撞擊。根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)，它對目標(biāo)的破壞可能比以前認(rèn)為的要嚴(yán)重得多。

碎石而不是堅硬的巖石

與人們想象中的小行星相反，來自日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）隼鳥2號探測器等太空任務(wù)的直接證據(jù)表明，"小行星可能具有非常松散的內(nèi)部結(jié)構(gòu)--類似于一堆瓦礫--通過引力相互作用和微小的內(nèi)聚力而固定在一起"，該研究的主要作者、伯爾尼大學(xué)物理研究所和國家行星研究能力中心的薩比娜-拉杜坎說。

然而，以前對DART任務(wù)撞擊的模擬大多假設(shè)其小行星目標(biāo)Dimorphos的內(nèi)部更為堅實。

Raducan指出："這可能會極大地改變DART和Dimorphos碰撞的結(jié)果，該碰撞計劃在未來9月發(fā)生。"

DART在160米寬的小行星上沒有留下一個相對較小的坑，而是以大約24000公里/小時的速度撞擊，可能會使Dimorphos完全變形。除此之外，這顆小行星還可能被偏轉(zhuǎn)得更厲害，而且從撞擊中噴出的物質(zhì)數(shù)量可能比以前的估計要大。

一種獲獎的新方法

"這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散的情況至今沒有得到徹底的研究，原因之一是沒有必要的方法"，研究主要作者Sabina Raducan說。

研究人員說："這樣的撞擊條件無法在實驗室實驗中重現(xiàn)，而且這種撞擊后相對漫長和復(fù)雜的隕石坑形成過程--在DART的情況下是幾小時的事--使得到目前為止無法現(xiàn)實地模擬這些撞擊過程"。

Raducan報告說："通過我們新穎的建模方法，考慮到?jīng)_擊波的傳播、壓實和隨后的物質(zhì)流動，我們第一次能夠?qū)ο馜imorphos這樣的小型小行星的撞擊所導(dǎo)致的整個隕石坑過程進(jìn)行建模"。由于這一成就，她獲得了歐空局和尼斯市長在DART后續(xù)任務(wù)HERA研討會上的獎勵。

拓寬期望的視野

2024年，歐洲航天局歐空局將向Dimorphos發(fā)送一個空間探測器，作為太空任務(wù)HERA的一部分。其目的是直觀地調(diào)查DART探測器撞擊的后果。"研究報告的共同作者，來自物理研究所和國家行星研究中心的馬丁-朱齊說："為了最大限度地利用HERA任務(wù)，我們需要對DART撞擊的潛在結(jié)果有一個很好的了解。我們關(guān)于撞擊模擬的工作增加了一個重要的潛在場景，要求我們擴(kuò)大這方面的預(yù)期。這不僅與行星防御有關(guān)，而且還為我們對小行星的總體理解增加了一塊重要的拼圖。"