去年9月,NASA的DART任務(wù)干了件大事——用航天器精準(zhǔn)撞擊小行星“雙生星”(Dimorphos),成功改變了它的軌道。但誰(shuí)也沒(méi)想到,這場(chǎng)“宇宙撞擊實(shí)驗(yàn)”竟炸出個(gè)“意外彩蛋”:104塊大小不一的太空巨石,帶著遠(yuǎn)超預(yù)期的動(dòng)量飛向宇宙。最近,美國(guó)馬里蘭大學(xué)的天文學(xué)家公布了這項(xiàng)發(fā)現(xiàn),直接刷新了人類(lèi)對(duì)“小行星防御”的認(rèn)知。
比航天器動(dòng)量還大3倍的“太空巨石群”
DART任務(wù)的核心目標(biāo)很明確:驗(yàn)證“動(dòng)能撞擊器”技術(shù)能否通過(guò)撞擊改變小行星軌道。事實(shí)證明,它確實(shí)做到了——雙生星的軌道周期縮短了32分鐘。但更讓人驚訝的是,撞擊后從雙生星表面噴射出的巖石碎片。
馬里蘭大學(xué)團(tuán)隊(duì)分析了意大利小衛(wèi)星LICIACube拍攝的影像,發(fā)現(xiàn)這些碎片中竟包含104塊直徑0.4到7.2米的巨石(半徑0.2–3.6米),它們以最快52米/秒(約116公里/小時(shí))的速度飛離小行星。最關(guān)鍵的是,這些巨石攜帶的總動(dòng)量,竟是DART航天器自身動(dòng)量的3倍多!
巨石群的“非隨機(jī)”分布:藏著什么秘密?
更有意思的是,這些巨石的分布完全不是“隨機(jī)炸飛”的。天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn),約70%的巨石分成了兩個(gè)明顯的集群:其中一個(gè)大集群向南高速移動(dòng),且飛行角度與小行星表面幾乎平行。
研究團(tuán)隊(duì)推測(cè),這可能和DART撞擊前的“小插曲”有關(guān)——航天器的太陽(yáng)能板在主撞擊前,可能先撞上了雙生星表面的兩塊巨石(命名為“阿塔巴克”和“博德蘭”)。尤其是半徑3.3米的“阿塔巴克”,很可能被撞碎后形成了這個(gè)向南的巨石集群。
從“宇宙臺(tái)球”到“軌道傾斜”:未來(lái)防御要考慮的新變量
這些巨石的動(dòng)量方向可不簡(jiǎn)單——它們主要垂直于DART的撞擊軌跡,這意味著雙生星的軌道平面可能被“推”得傾斜了近1度,甚至可能引發(fā)小行星的“翻滾”。
這一發(fā)現(xiàn)對(duì)2026年歐洲航天局的Hera任務(wù)至關(guān)重要——Hera將飛臨雙生星系統(tǒng),驗(yàn)證DART的撞擊效果。而馬里蘭大學(xué)團(tuán)隊(duì)的研究,正是Hera任務(wù)的關(guān)鍵參考數(shù)據(jù)。
“如果未來(lái)有小行星朝地球沖來(lái),我們需要精準(zhǔn)計(jì)算它需要被‘推’多遠(yuǎn)。這時(shí)候,這些巨石的額外動(dòng)量、軌道傾斜這些‘小細(xì)節(jié)’,就可能決定任務(wù)成敗。”論文作者之一杰西卡·森夏因打了個(gè)比方,“就像打宇宙臺(tái)球,不考慮所有變量,可能就會(huì)‘打偏’。”
從“撞飛”到“算準(zhǔn)”:人類(lèi)離“行星防御”更近一步?
DART任務(wù)的成功,不僅證明了“動(dòng)能撞擊器”的可行性,更讓我們意識(shí)到:小行星表面的巖石分布、撞擊后碎片的動(dòng)量,都是必須納入計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)。未來(lái)的防御任務(wù),可能需要更精細(xì)的“表面掃描”——比如提前探測(cè)小行星是否有大石塊,再調(diào)整撞擊策略。
如果未來(lái)真的有小行星威脅地球,你覺(jué)得我們還需要哪些“宇宙防御”黑科技?
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