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绑住近地小行星的神秘力量

科普小知识2022-07-09 15:51:55
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绑住近地小行星的神秘力量

计算机模拟显示,当内聚力大于当前重力时,带有“碎片堆”的小行星将聚集在一起。

照片来源:流星社会

在众多“臭名昭著”的近地小行星中,一组小行星的存在不仅是因为重力和摩擦。研究人员发现小行星(29075)1950年是“分散的沙子”,其内部组合方式与月球尘埃附着在宇航员宇航服上的方式相同。

8月14日发表在《自然》杂志上的研究结果指出,为了转移与地球相撞的小行星的注意力,必须考虑新发现的内聚力。这也意味着改变小行星的轨道比直接摧毁它要安全得多。

田纳西大学的行星科学家、该研究的合著者本·罗兹蒂斯说,“没有人想直接与这些小行星打交道。”

研究人员怀疑,这种尚未“显露出来”的内聚力可以帮助束缚一些小行星,尤其是那些由灰尘和石头组成的块状“碎石堆”。其中一些旋转缓慢,粒子之间的引力将它们结合在一起。然而,对于高速旋转的小行星来说,离心力大于万有引力,万有引力会将它们撕裂。

高速1950DA将在2880年“经过”地球。据估计,它撞击地球的概率高达1/300,但最近的观测已将这一概率降至1/4000。

借助于关于太阳如何推动行星穿过太空的信息以及对这些小行星的形状和热力学性质的测量,罗兹蒂斯和他的团队计算了它们的密度。令人惊讶的是,结果显示小行星“重量轻”,密度仅为水的1.7倍。罗兹蒂斯说,这意味着1.3公里宽的小行星实际上是部分中空的,属于“碎石堆”类型。

如果1950年是一颗碎石小行星,那么当它旋转时,除了万有引力之外,一定还有其他力在起作用。一些计算表明,如果只有万有引力,这些小行星的旋转需要2.2小时。事实上,小行星的旋转速度更快,只有2.1小时。研究人员已经计算出有这样一种凝聚力,虽然它的力不会超过一枚硬币对手掌的压力,但它必须存在。

博尔德科罗拉多大学的空间工程师丹尼尔·舍雷斯(Daniel Scheeres)表示,美国宇航局计划将小行星送入月球轨道,然后进行研究,一些商业公司声称开采小行星,因此理解这种凝聚力至关重要。

同样,如果人们发现一颗小行星将要撞击地球,这种凝聚力也非常重要。目前,研究小行星轨道变化的主要策略是使用“万有引力牵引器”,这是一种能够伴随小行星并利用自身引力将小行星引向新轨道的航天器。罗兹蒂斯说,上述方法比炸毁小行星更有吸引力。毕竟,没有人知道一旦小行星被炸毁,这种神秘的凝聚力会如何“反应”。

艾姆斯爱荷华州立大学的航天工程师魏奉说,“我只希望即将与地球相撞的小行星不要旋转得太快,而且它不能是一个‘碎石堆’小行星。”