美国宇航局航天器的碰撞可能造成了一场将持续100年的流星雨

　　

　　

　　一项新的研究发现，美国宇航局的DART航天器在2022年故意撞击微小的小行星Dimorphos时，从它爆炸出的岩石碎片可能会创造出第一个被称为Dimorphids的人造流星雨。

　　美国航天局计划进行DART(双小行星重定向测试)任务，以代表行星防御对小行星偏转技术进行全面评估。

　　美国国家航空航天局想看看动能撞击——比如航天器以每秒6.1公里的速度撞向小行星——是否足以改变太空中天体的运动。

　　无论是Dimorphos还是它环绕的大型母太空岩石Didymos，都不会对地球构成威胁。

　　尽管如此，双小行星系统仍然是测试偏转技术的完美目标，因为Dimorphos的大小与可能威胁我们星球的小行星相当。

　　天文学家已经使用地面望远镜监测撞击的后果将近两年，他们确定DART航天器确实成功地改变了Dimorphos的运动方式，将小卫星小行星?orbital的周期(或绕Didymos旋转一圈所需的时间)改变了大约32到33分钟。

　　但科学家们也估计，这次故意碰撞产生了近100万公斤的岩石和灰尘，足以填满六到七节火车车厢。

　　所有这些物质最终会落在太空的什么地方仍然是一个悬而未决的问题。

　　现在，新的研究表明，Dimorphos的碎片将在10到30年内到达地球和火星附近，其中一些碎片可能在7年内到达红色星球。

　　小碎片也可能在未来10年内到达地球大气层。

　　《行星科学杂志》已经接受了这项研究并发表。

　　该研究的主要作者、意大利米兰理工大学深空天体动力学研究与技术小组的博士后研究员Eloy Pe?a Asensio说:“这种材料在穿透火星大气层时可能会产生可见的流星(通常称为流星)。”

　　“一旦第一批粒子到达火星或地球，它们可能会在至少未来100年里间歇性地、周期性地到达，这是我们计算的持续时间。”

　　Pe?a阿森西奥说，单个碎片很小，从沙粒类型的颗粒到与智能手机大小相似的碎片，所以这些碎片都不会对地球构成威胁。

　　他说:“它们会在高层大气中通过一个被称为消融的过程分解，这个过程是由超高速空气摩擦引起的。”

　　“Dimorphos物质不可能到达地球表面。”

　　但了解碎片何时到达地球更具挑战性，取决于估计碎片的速度。

　　当宇宙飞船撞向Dimorphos时，它并不孤单。

　　一颗名为licicube的小卫星在撞击前与航天器分离，以捕捉碰撞和随后形成的碎片云的镜头。

　　Pe?a阿森西奥说:“这些关键数据已经并将继续使对撞击产生的碎片的详细分析成为可能。”

　　研究小组使用LICIACube数据和加泰罗尼亚大学服务联盟的超级计算设备来模拟撞击产生的300万个粒子的轨迹。

　　计算机模拟测量了粒子穿越太阳系的不同可能路径和速度，以及太阳释放的辐射如何影响粒子的运动。

　　先前的研究表明Dimorphos的粒子有可能到达地球或火星，Pe?a阿森西奥说，但在新的研究中，研究小组限制了模拟，以与LICIACube的撞击后数据保持一致。

　　研究结果证实，如果碎片以每秒500米的速度从Dimorphos喷射出来，一些碎片可能会到达火星，而其他更小、移动更快的碎片以每秒1600米的速度有可能到达地球。

　　研究小组表示，碎片的性质仍不确定，但他们得出结论，移动最快的粒子可能在不到10年的时间内到达地球。

　　该研究的作者认为，双异形流星雨到达地球的可能性不大，但他们不能排除这种可能性，Pe?a阿森西奥说。

　　如果它真的发生了，它将是一个小而微弱的流星雨。

　　“由此产生的流星雨在地球上很容易识别，因为它不会与任何已知的流星雨重合，”他在电子邮件中说。

　　“这些流星移动缓慢，预计在5月达到峰值，主要从南半球可见，似乎来自印度河星座附近。”

　　虽然研究人员没有在他们的论文中探索这种可能性，但他们的调查表明，Dimorphos的碎片可能会到达附近的其他小行星。

　　欧洲太空天文中心的行星科学家、该研究的合著者迈克尔·克

　　珀斯说，预计撞击会产生碎片，但物质到达地球或火星的可能性只有在碰撞后才能计算出来。

　　“就我个人而言，最初我很惊讶地发现，尽管撞击发生在离地球很近的地方(距离大约1100万公里)，但撞击喷出物(碎片)到达火星比到达地球更容易，”k

　　珀斯在电子邮件中说。

　　我认为原因是Didymos穿过火星轨道，但刚好在地球轨道之外。”

　　粒子可以从近地小行星上喷射出来，比如法厄同，它是每年12月中旬双子座流星雨的主因。法国国家科学研究中心的天体物理学家兼研究主任帕特里克·米歇尔说，研究DART撞击释放的物质可以帮助预测这些物质何时到达地球或火星。

　　米歇尔没有参与这项研究。

　　米歇尔说:“这项研究试图量化这种可能性，并证实它可能发生，即使它依赖于有其自身不确定性的模型。”

　　Pe?a阿森西奥说，未来的观测可以帮助研究人员改进对碎片的质量测量，并确定碎片移动的速度，从而计算出预期的流星活动。

　　这些观测将由赫拉任务进行。

　　欧洲航天局的任务预计将于10月发射，以观察DART撞击的后果，并在2026年底左右到达小行星系统。与一对立方体卫星一起，宇宙飞船将研究Dimorphos的成分和质量以及它在撞击后的变化。

　　Hera还将确定航天器向小行星传递了多少动量。

　　“是否有一个撞击坑，或者撞击太大，以至于Dimorphos在全球范围内被重塑了?”同时也是赫拉任务的项目科学家的k珀斯说。

　　“从地面数据来看，我们有了后者的一些证据。赫拉肯定会告诉我们的。此外，我们将看到撞击是否会使Dimorphos(翻滚)。”

　　米歇尔说，总的来说，这项任务将使天文学家能够了解“在如此复杂的双小行星系统中撞击产生的碎片”的动态演变。