去年9 月，宇航局的双小行星重定向测试 (DART) 航天器撞上了一颗小行星，在首次行星防御测试中故意改变了岩石在太空中的轨道。现在，科学家们已经解构了碰撞及其后果——并了解了人类对宇宙的冲击到底有多么成功。
DART 有高尔夫球车那么大，它与一颗名为 Dimorphos 的大金字塔大小的小行星相撞。这次撞击导致这颗小行星围绕另一块太空岩石的轨道缩小——Dimorphos 现在完成轨道运行的速度比撞击前快 33 分钟，研究人员今天在《自然》杂志上报道1。这意味着，如果检测到一颗危险的小行星正朝着地球飞来，那么撞击它的任务可能会使其远离地球。
DART 的成功之前已有报道;现在， 《自然》杂志上的五项研究描述了坠毁的最后时刻及其对小行星的影响。一组将航天器轨迹的数据与撞击前小行星表面的照片相结合2。当 DART 以超过每秒 6 公里的速度冲向 Dimorphos 时，第一个击中的部分是它的一块太阳能电池板，它撞到了一块 6.5 米宽的巨石上。几微秒后，飞船主体与巨石旁边的岩石表面相撞——价值 3.3 亿美元的 DART 粉碎成碎片。
这次撞击从 Dimorphos 的 43 亿公斤质量中喷出了至少 100 万公斤的岩石。碎片形成了一条尾巴，在小行星后面延伸了数万公里。随着尾巴在太阳光线的压力下移动和进化，各种望远镜观察了数周;哈勃太空望远镜甚至检测到第二条尾巴，它在撞击3后 18 天消失了。
Dimorphos 宽 151 米，围绕较大的小行星 Didymos 运行。NASA 的目标是改变 Dimorphos 的轨道，使天文学家能够通过使用地面望远镜随时间监测这对行星的亮度来发现变化。这两颗小行星都不会，也永远不会对地球构成威胁。
9 月 26 日 DART 接近 Dimorphos 时拍摄的图像显示这颗小行星看起来像一个覆盖着巨石的鸡蛋。它似乎是一堆松散的碎石，几乎没有被重力粘在一起——当 DART 击中它时，它的表面可能会碎裂。
碰撞测试
位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家 Carolyn Ernst 说，更多细节的发现有助于研究人员理解为什么这次撞击如此成功地使小行星偏离轨道。
一个因素是航天器撞击了距离小行星中心约 25 米的地点，使其撞击力最大化。另一个是小行星的大量碎石因撞击而向外飞散。这股力量的反冲力将小行星推离了之前的轨道。研究人员估计，这种碎石喷射意味着 Dimorphos 增加的动量几乎是 DART 4的四倍。
研究人员表示，虽然宇航局只在一颗小行星上展示了这项技术，但其结果可能广泛适用于未来的危险。“这意味着如果存在威胁，我们可以快速设计一个使小行星偏转的任务，我们知道这很有可能有效，”加利福尼亚州山景城 SETI 研究所的 Franck Marchis 说，他是也是马赛望远镜制造商 Unistellar 的首席科学官。
“如果你在 30 年前问我，‘从下周二开始的一周内，我们是否有信心不会被一颗巨大的杀手级小行星毁灭?’ 我不得不拒绝，”位于华盛顿特区的宇航局总部的 DART 项目科学家汤姆·斯塔特勒补充道。既然天文学家已经对天空进行了勘测，确定了几乎所有危险的小行星——现在 DART 已被证明有效——“当发现新事物时，我们将知道如何应对”，他说。
研究人员正在继续研究 DART 数据，以更多地了解 Dimorphos 和 Didymos 的物理、化学和地质学。这项工作是在 Marchis 共同领导的业余天文学家网络的帮助下完成的。该网络的成员在撞击之前、期间和之后都用望远镜观察了小行星。他们发现，飞船撞击5后，岩石似乎立即变得明显更红。
位于弗拉格斯塔夫的北亚利桑那大学的行星科学家克里斯蒂娜·托马斯在地球物理联合会 12 月的一次会议上报告说，宇航局位于夏威夷的红外望远镜发现了后来颜色变为蓝色的变化。“我们认为这很可能是因为我们有很多来自 Dimorphos 的材料被丢弃了，”她说。撞击穿过小行星风化的内部并暴露出部分内部，使小行星在撞击几小时后暂时呈现蓝色。
科学家们将在 2026 年底近距离观察撞击的后果，届时欧洲航天局名为 Hera 的飞船将抵达 Dimorphos。研究人员很想知道 DART 撞击留下了什么样的撞击坑。与此同时，详细的科学观测将持续数周，直到 Didymos 和 Dimorphos 远离地球的运动使它们变得太暗以至于许多望远镜都看不到，然后将它们带到太阳后面。
“仍然关注正在发生的事情的演变真的很激动，”托马斯说。
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