小行星Didymos正在向太空中喷射岩石

　　撞击前几分钟DART任务看到的Didymos（左）和Dimorphos（右）。Credit: NASA/Johns Hopkins APL

　　据美国物理学家组织网（by Alan Johnston, Universe Today）：小行星Didymos正在向太空中喷射岩石。

　　去年秋天，当美国宇航局的DART任务在一次戏剧性的(并成功的)改变天体轨道的尝试中撞击了Didymos的卫星Dimorphos时，DART在探测器被故意撞成碎片之前快速看了一眼Didymos系统。

　　除了展示防止未来小行星撞击地球的能力，DART还收集了关于这对小行星动力学的新信息。收集的数据表明，Didymos正在积极地向太空中投掷物质，在太阳系中可能有数百万颗其他小行星一直在做同样的事情。

　　小行星作为一个不变的固体岩石碎片的流行形象近年来已经消失，因为我们对这些物体有了更多的了解。虽然有些小行星符合这一分类，但也有许多小行星不符合。小行星是太阳系形成过程中遗留下来的碎屑，其中许多只不过是松散的碎石堆，靠重力微弱地聚集在一起。

　　美国宇航局的OSIRIS-REx任务于2020年造访的小行星Bennu就是一个典型的例子。当OSIRIS-REx着陆采集样本时，它沉入松散的表面近两米，就像一个球坑中的孩子。该航天器还意外地拍摄了小行星喷射到太空的物质，表明这些物体比以前认为的更活跃和更有活力。

　　由OSIRIS-REx拍摄的小行星Bennu向太空喷射的粒子。Credit: NASA / Goddard / University of Arizona / Lockheed Martin

　　Didymos已经接受了一段时间的审查，为DART和欧洲航天局的后续任务Hera做准备。既然DART已经近距离观察了这颗小行星，研究人员就有了大量关于它的形状、质量和旋转的数据。

　　他们了解到的一件事是它在旋转，而且速度非常快，每2小时16分钟完成一次完整的旋转。根据最近发表在ArXiv上的预印本，在这样的速度下，Didymos是一颗“处于稳定边缘”的小行星。

　　在赤道，自旋效应最强，岩石和尘埃能够脱离表面，悬浮或进入轨道。

　　“大质量粒子可能会漂浮一段时间，降落在表面并再次升空，一遍又一遍地重复这样的循环，或者只是降落在不可能进一步升空的纬度上，”作者写道。

　　一些漂浮的岩石到达轨道，其中一些可能会沉积在月球上。更小的粒子甚至可以逃离系统，永远被太阳风吹走。

　　有趣的是，大物体比小物体漂浮的时间更长。这是因为在小行星的昼侧，太阳辐射压力会迅速将较小的颗粒推回到表面。

　　这些结论有些初步，因为它们是基于对小行星大小、成分和形状的最佳估计，赫拉任务应该能够在2027年到达时证实这一点。但工作原理适用于整个太阳系:如果地球自转足够快(每84分钟一次)，就有可能从赤道跳到轨道上，就像这些岩石托起像Didymos这样快速旋转的小行星一样。

　　Didymos和其他类似的小行星的过快旋转是一种太阳能现象。

　　哈勃望远镜看到的小行星P/2013 R3在YORP效应的影响下正在解体。Credit: NASA, ESA, and D. Jewitt (UCLA)

　　这些小行星受到YORP效应的影响，在这种效应中，太阳根据小行星的反照率将它们的不同部分加热到不同的温度。热量随后散发出去，产生推力。这是一个微小的影响，但随着时间的推移，它最终会推动小行星越来越快，就像风转动风车一样。

　　天文学家甚至看到小行星通过YORP效应将自己撕成碎片，就像2013年的小行星P/2013 R3。

　　Didymos不太可能在短期内看到如此快速的计划外拆卸。97%离开地表的粒子会在五小时内再次着陆。但是，如果他们想避免损坏探测器，这是任务规划者在未来接近快速旋转的小行星的航天器中可能必须考虑的问题。

　　这项研究发表在arXiv预印本服务器上。