美国国家航空航天局的DART小行星撞击任务揭示了两个太空岩石目标的年龄 _美国

Didymos和Dimorphos的图像，由DART（美国国家航空航天局）、隼鸟（日本宇宙航空研究开发机构）、隼鹰2号（日本宇宙飞行研究开发机构（JAXA））和OSIRIS-REX（美国国家航天局）收集的数据组成。（图片来源：A.Duchene和C.Robin（ISAE-SUPAERO）。）
据美国太空网（Robert Lea）：科学家们利用美国国家航空航天局DART小行星撞击任务收集的图像，更详细地描绘了其小行星目标Didymos和Dimorphos的图像。这项研究可以帮助更好地了解像这样的双星小行星的形成和演化。
DART代表“双小行星重定向测试”，只撞击了这个双小行星双星系统中较小的天体，即绕较大的太空岩石Didymos运行的小卫星Dimorpos 。不过，目的是看看这种影响会对两个机构产生什么影响。在这次成功的任务中收集的数据可以帮助科学家更好地规划行星防御任务，使小行星偏离与地球碰撞的轨道。
在2023年9月26日撞击Dimorphos之前，DART能够拍摄到这两颗近地小行星的图像。结合意大利小行星成像轻立方体卫星（LICICube）任务的数据，研究人员能够确定Didymos和Dimorphos的一些地质特征和物理性质。
该团队由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的Olivier Barnouin领导，研究了两颗小行星中较大的Didymos的表面。研究人员发现，在高海拔地区，Didymos很粗糙，有33到525英尺（10-160米）长的大卵石和几个陨石坑。在低海拔地区，这颗小行星的表面变得更加光滑，大型岩石和陨石坑更少。
其较小的小卫星伴星Dimorphos的表面布满了大小各异的岩石。虽然Dimorphos的表面大多没有陨石坑，但它被几个裂缝或“断层”撕裂了
这些发现帮助Barnouin及其同事确定，Dimorphos可能是由Didymos抛出的物质形成的，然后在重力的影响下聚集在一起。
该团队利用两颗小行星上的陨石坑数量来估算这两颗小行星的年龄。他们确定母体Didymos的年龄为1250万年，比Dimorphos大40到130倍。他们估计小卫星的年龄约为30万年。

DART在撞击前捕捉到的Dimorphos表面更大的裂缝（图片来源：A.Lucketti等人，Nature Communications）
通过观察巨石的大小及其在Dimorphos上的分布，由帕多瓦国家天文研究所天文台的Maurizio Pajola领导的另一个科学家团队确定，它们是在不同的时间形成的，而不是同时形成的。
这意味着Dimorphos表面的岩石直接继承自Didymos，进一步支持了双星系统中的小卫星是由其较大的伴侣脱落的物质形成的这一观点。这一过程也可以解释母体Didymos赤道上的一个独特脊。
图卢兹大学的Naomi Murdoch领导的另一个研究小组研究了Didymos表面的巨石痕迹。他们发现Didymos的表面由非常松散的材料组成，能够承受比地球上的干沙或月球上的月球土壤轻得多的重量。
与此同时，来自帕多瓦国家航空研究所天文台的Alice Lucketti及其同事也发现，Dimorphos表面的巨石在大约10万年的时间里，通过一种称为“热疲劳”的过程发生断裂，这是由于温度变化导致岩石微断裂造成的。
虽然10万年对我们来说可能看起来是一个非常长的时间，但从地质学的角度来看，这是一个很短的时期，尤其是在一个大约46亿年的太阳系中。这意味着Dimorphos经历的热疲劳很快。这是首次在由硅酸盐材料和镍铁组成的岩石小行星上发现快速热疲劳。

Dimorphos、Itokawa、Ryugu和Bennu岩石的比较。（图片来源：A.Duchene和C.Robin（ISAE-SUPAERO）。）
由图卢兹大学研究员Colas Robin领导的第三个团队将Dimorphos表面的34块巨石与松散的“碎石堆”小行星Itokawa、Ryugu和Bennu上发现的岩石进行了比较，这些巨石的长度从5.5英尺（1.67米）到22英尺（6.7米）不等。
他们发现所有这些小行星的岩石形态都有相似之处，并向Robin及其同事提出了一种共同的形成和演化机制。
这些团队的研究结果为Didymos系统提供了一个详细的图景，就像DART对Dimorphos产生影响之前一样。这些发现可能有助于为欧洲航天局（ESA）即将进行的赫拉任务提供信息。
Hera将于今年10月推出，将于2026年9月与Didymos和Dimorphos会面。Didymous双星系统的Hera将捕获更高分辨率的数据，以便对DART撞击后的系统进行更全面的检查。这应该有助于科学家更好地确定DART与Dimorphos碰撞的后果。
这三个团队的研究论文于周二（7月30日）发表在《自然》杂志上。