美国宇航局的小行星偏转测试产生了意外和令人困惑的结果

美国航空航天局（NASA）将一艘飞船撞向一颗小行星后，其轨道在接下来的一个月里缓慢但确定地发生了变化，天文学家无法解释。

2022年，双小行星重定向测试（DART）将一颗将近600公斤的卫星飞入一颗名为Dimorphos的小行星，Dimorphos围绕名为Didymos的更大行星运转。

在撞击之前，Dimorphos每11小时55分钟完成一次绕行。撞击后不久的观察表明，碰撞将轨道周期缩短约30分钟，但在随后的几周和几个月中，轨道甚至进一步缩短了30秒。

天文学家提出可能的原因是，这可能是因为小型卫星逐渐将撞击激起的岩石飞出，且并未立即丢失，导致整个系统失去能量，轨道变得更小。

现在，法国尼斯蔚蓝海岸大学的哈里森·阿格鲁萨（Harrison Agrusa）和卡米尔·查特内特（Camille Chatenet）计算出，岩石的喷射并不能解释这一现象，因为Dimorphos不够庞大或强壮，无法将碎片射出系统。

“一个巨石可能会经过Dimorphos，Dimorphos会将其散播到更宽的轨道上。这是可能的，但是那块巨石最终会回来，再次靠近Dimorphos，”阿格鲁萨说。“因此，所有的动量最终将回流并传回Dimorphos。”

阿格鲁萨建议，Dimorphos轨道改变的更有可能的解释是，撞击使其以复杂的方式旋转，使其表面的岩石和巨石来回晃动。这些石头在表面滑动和彼此碰撞产生摩擦力。他说，由于热量导致的能量损失可能解释了小行星轨道的减少，尽管该研究并未对此进行建模。

“如果你在表面上移动东西，你正在改变Dimorphos本身的重力潜能能量，”阿格鲁萨说。“这可能是一个逐渐降低轨道周期一个月左右的途径，因为这是一个持久的过程。”

尽管这凸显了撞击后小行星轨道如何变化的预测困难，但它并不太相关于偏转逼近地球的小行星，”阿格鲁萨说。这是因为像Didymos和Dimorphos这样的双小行星系统相当罕见，这种效应不太可能发生在单颗围绕太阳改变轨道的小行星上，而这对于潜在的地球碰撞有影响。