2022年9月26日,全世界的目光都聚焦在美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)上。这艘汽车大小的宇宙飞船与一颗名为二形的小行星相撞,距离地球约6800万英里。地球小行星偏转能力的实验取得了巨大的成功,这一事件现在让天文学家有机会更多地了解太空岩石撞击产生的物质。
最近发表的两篇论文使用了欧洲南方天文台在智利的甚大望远镜(VLT)的数据和观测结果,为小行星碎片云提供了新的见解。
发表在该杂志上的第一项研究使用了一种名为多单元光谱探测器(MUSE)的仪器,在一个月的时间里跟踪碰撞碎片云的演变。由于小行星是构成太阳系的基石之一,研究这次撞击喷射出的物质可以帮助天文学家更多地了解太阳系是如何形成的。
作者发现,喷出的云比DART撞击前的小行星更蓝。这意味着云可能是由非常细的粒子构成的。在测试后的最初几个小时和几天里,出现了夹钳、螺旋和长尾。螺旋和尾部比最初的碎片云更红,这意味着它们可能是由更大的颗粒组成的。

研究报告的合著者、爱丁堡大学的天文学家西里尔·奥皮托姆在一份声明中说:“小行星之间的撞击是自然发生的,但你永远不会事先知道。”“DART是研究可控撞击的绝佳机会,几乎就像在实验室一样。”
利用MUSE,研究小组将撞击云发出的光分解成彩虹状的图案,然后寻找不同气体的痕迹。他们特别寻找了DART撞击暴露的冰中的氧气和水,但都没有找到。
Opitom说:“小行星预计不会含有大量的冰,所以探测到任何水的痕迹都将是一个真正的惊喜。”
他们也无法检测到DART使用的推进剂的任何痕迹,因为飞船推进系统的推进剂可能已经不够了。
第二篇论文发表在分析与DART碰撞如何改变Dimorphous的表面。这个由Stefano Bagnulo领导的团队特别研究了小行星偏振的变化。当发生偏振时,光波沿一个首选方向振荡,而不是随机的。追踪这颗小行星相对于地球和太阳的方向是如何变化的,可以显示小行星表面的结构和组成是什么样的。
为了做到这一点,他们使用了望远镜的焦点减速器/低色散光谱仪2 (FORS2)仪器。他们发现,DART撞击Dimorphous后,极化水平突然下降,同时小行星系统的整体亮度增加。
研究小组认为,一种可能的解释是DART的撞击可能暴露了来自小行星内部的更多原始物质。“也许撞击挖掘出的物质本质上比表面的物质更亮,极化更小,因为它从未暴露在太阳风和太阳辐射下,”阿马天文台和天文馆的天文学家、研究报告的合著者巴格努罗说。
也有可能是直接撞击破坏了表面的粒子,并将小得多的粒子喷射到碎片云中。两项研究都强调了vlt -拥有四个近30英尺长的望远镜所能做的事情。
Opitom说:“这项研究利用了NASA撞击小行星的独特机会,所以未来的任何设施都不能重复。”“这使得VLT在撞击前后获得的数据在更好地了解小行星的性质方面极其珍贵。”
关于这次“完美”小行星碰撞的其他研究发现,小行星在碰撞后损失了200多万磅,改变了小行星的小卫星轨道约33分钟,实验表明,“动能撞击器任务”可以改变小行星的轨道,是防止未来小行星撞击的一步。