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绑住近地小行星的神秘力量

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:1

    绑住近地小行星的神秘力量

    电脑模拟显示:当内聚力大于此刻的万有引力,“瓦砾堆“一般的小行星会聚合在一起。

    图片来源:The Meteoritical Society

    在众多“声名狼藉”的近地小行星中,有一群小行星的存在,不单单是因为万有引力和摩擦力的作用。研究者发现小行星(29075)1950DA就是“一盘散沙”,内部结合的方式与月球灰尘粘附在宇航员的太空服上一样。

    8月14号发布在《自然》上的研究发现指出,要引开会与地球碰撞的小行星,都必须要考虑到这个新发现的内聚力。这也就意味着,要变更小行星的轨道,会比直接毁灭式地将其炸碎要安全的多。

    Ben Rozitis,诺克斯维尔,田纳西大学的行星科学家,同时也是该研究的联合作者,表示“谁都不想直接跟这群小行星打交道。”

    研究者怀疑这股还未“露出真身”的内聚力可以帮助绑住一些小行星,特别是那些由尘土和石头组成的团状“瓦砾堆”小行星。它们中一部分缓慢旋转,粒子间的万有引力便将它们绑在一起。然而对于高速旋转的小行星,由于离心力大于万有引力,就会撕裂它们。

    高速旋转的1950DA会在2880年“路过”地球。曾有人预估,它撞击地球的几率高达1/300,不过最近的观察降低几率至1/4000。

    借助关于太阳光如何在宇宙空间推进行星的相关信息,加上对这群小行星的形状及其表面热力性质的测量,Rozitis和他的小队计算出了其密度。令人惊讶的是,结果显示小行星属于“轻量级”,密度只是水的1.7倍。Rozitis表示,这暗示出这块1.3千米宽的小行星其实是部分中空的,属于“瓦砾堆”类型。

    如果1950DA是瓦砾堆小行星,那么除了万有引力之外,必然有其他的力在其旋转的时候作用。有计算显示如果只有万有引力的作用,这群小行星自转一周要耗2.2小时,事实上小行星自转的速度要更快,只有2.1小时。研究者计算出有这样一股内聚力,尽管其作用力不会超过一个硬币对手掌的压力,但其必然存在。

    博尔德科罗拉多大学的航天工程师Daniel Scheeres表示,NASA计划将小行星变轨到月球轨道,然后进行研究,还有一些商业公司声称要开采小行星,所以理解这股内聚力至关重要。

    同样,如果人们发现某颗小行星要撞击地球的话,这股内聚力同样也十分重要。现在研究将小行星变轨的主要策略是使用“万有引力牵引者”,一台可以伴小行星而行的太空飞船,能够利用自身引力将小行星引导到新的轨道上去。Rozitis表示,上述方法相比把小行星炸开要更招人喜欢,毕竟没有人知道一旦小行星被炸碎,这股神秘的内聚力会有何“反应”。

    Bong Wie,埃姆斯爱荷华州立大学的航天工程师说,“我只期望要和地球相撞的小行星不会旋转太快,并且它可千万不要是“瓦砾堆”小行星。”(撰文:亚历山德拉•维策(Alexandra Witze) 翻译:蒋慧桢 审校:吴远东)

    原文链接:

    https://www.scientificamerican.com/article/near-earth-asteroid-held-together-by-unknown-force/

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