科罗拉多大学博尔德分校的丹尼尔·劳特 小行星贝努鸟的照片显示了它赤道上的凸起
学分:美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 2019年1月,美国国家航空航天局(NASA)的欧西里斯-雷克斯(OSRIS-REx)航天器正在围绕小行星贝努鸟运行,这时航天器的摄像头捕捉到了意想不到的东西:数千个微小的物质,有些只有弹珠大小,开始从小行星表面反弹回来——就像太空中的乒乓球游戏
从那以后,在贝努鸟表面观察到了许多这样的粒子喷射事件
OSIRIS-REx是一项史无前例的研究,旨在探索像贝努鸟这样的小行星是由什么组成的,以及它们是如何在太空中运动的
但是,正如那些跳跃的粒子所显示的,这个任务已经带来了一些惊喜
“我们研究小行星已经有很长时间了,以前从来没有人见过这种现象——这些小粒子从表面上被发射出去,”安和赫大学的杰出教授丹尼尔·谢雷斯说
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航天工程科学系
他和科罗拉多大学博尔德分校的杰伊·麦克马洪一起领导奥西里斯-雷克斯的无线电科学小组
现在,一系列新的研究试图重现和理解观察到的粒子喷射事件,拼凑出发生了什么和为什么
舍尔斯和麦克马洪特别关注一个问题:这种跳跃的粒子会如何改变贝努鸟和其他类似小行星的长期命运? 在发表在《地球物理研究杂志:行星》上的研究中,这对夫妇和他们的同事报告说,这些看似微小的事件可能会随着时间的推移而增加——甚至可能有助于给小行星提供它的指示器形状,这通常被比作旋转的陀螺
“我们想知道这对小行星如何生活的更大图景意味着什么,”航空航天工程助理教授麦克马洪说
亚利桑那大学领导OSIRIS-REx的科学运作,它是由位于科罗拉多州的洛克希德·马丁公司建造的
位于马里兰州的美国宇航局戈达德太空飞行中心管理着整个任务
质量亏损 麦克马洪补充说,一些小行星的生活可能相当混乱
其中一类天体,科学家称之为“活跃”小行星,会持续丢失大量物质
“它们几乎是彗星和小行星的混合体,”麦克马洪说
“它们正在失去质量,它足够大,我们可以从地球上看到它
" 直到最近,没有人知道同样的事情会在更小的范围内发生
但这正是贝努鸟的情况
一种假设认为,温度的快速变化可能导致小行星表面扭曲和破裂,弹出小块物质
另一项研究认为,喷出物可能是小流星体撞击贝努鸟的结果
根据奥西里斯-雷克斯的观察,从贝努鸟喷出的粒子可以像软球一样大,撞击速度约为每小时7英里
麦克马洪说,更令人惊讶的是,这些碎片中的一小部分似乎做了不可能的事:它们飞离了贝努鸟表面,然后围绕小行星飞行了几天或更长时间
“这在典型的轨道力学中不应该发生,”麦克马洪说
换句话说,基本的轨道计算表明,所有这些粒子都应该做两件事之一:跳离表面,然后立即下落,或者逃离贝努鸟引力,永远不再回来
侥幸脱险 为了找出一些人不遵守规则的原因,麦克马洪和他的同事使用详细的计算机模型来跟踪从贝努鸟喷出的17000多个测试粒子的轨迹
他们发现其中一小部分似乎得到了一个不太可能的来源的帮助:太阳
麦克马洪解释说,当这些物体跃出小行星时,它们会暴露在来自太阳和贝努鸟本身的热量和辐射下——只是一点点,但足以偶尔让它们的速度稍微加快
如果推动得当,这些粒子基本上不会落下
麦克马洪说:“粒子非常接近表面,但没有击中。”
“如果它能做到几次,那么它就能进入一种状态,在轨道上生活相当长一段时间
" 在同一系列中发表的另一项研究中,由斯切里斯和麦克马洪领导的一个小组试图弄清楚喷射事件是否会影响贝努鸟自身的绕日轨道——答案可能是否定的
该小组确实发现了一些不寻常的东西:当粒子最终降落在贝努鸟的表面时,许多粒子似乎不成比例地落在小行星有明显凸起的赤道附近
因此,这些事件可能会在数千年或数百万年的时间里,通过将质量从北向南移动到中间来重塑小行星
这些发现是贝努鸟生活中另一个重大事件的前奏
下个月,OSIRIS-REx将比以往任何时候都更接近这颗小行星
一旦到达那里,飞船将使用一个可伸缩的臂从表面抓取样本并带回家中
舍尔斯和他的同事预计,一颗已经令人惊讶的小行星会有更多意想不到的发现
这项新研究的合著者包括喷气推进实验室、行星科学研究所、美国宇航局戈达德太空飞行中心、洛克希德·马丁公司、亚利桑那大学、开放大学和田纳西大学的研究人员
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