小行星小行星和塞拉姆(Dimorphos)和塞拉姆(Selam)的异常形状使天文学家感到困惑,但是一项新的研究最终解释了它们如何变得如此奇怪。这也表明,这些奇怪的“月球”可能比科学家想象的更普遍。
二进制 小行星 —对地球系统的迷你版本—在我们的宇宙社区很常见。其中包括标题为NASA 2022的Didymos-Dimorphos Duo 双小行星重定向测试(DART)任务。先前的研究表明,当碎石“父”小行星—由松散的岩石&mdash组成;旋转如此之快,以至于它散发出一些质量,将其合并到第二个较小的卫星或“月球”小行星中。
大多数月球小行星看起来像是直立的,钝的足球,因为它们通常是典型的顶形父母。这样的月球被描述为“珍珠”。但是有些具有而且形状。以Dimorphos—那是, 在Dart影响它之前。那是一个扁圆 球体“&mdash”;一个球在杆子上挤压,沿着中腹部伸展,就像西瓜一样。 塞拉姆,最近发现的小行星Dinkinesh(又名“ Dinky”)的卫星更具奇特性,由两个连接的岩石球体组成。
月球的怪异形状令人困惑,包括瑞士伯尔尼大学的研究生约翰·威马尔森(John Wimarsson)和新研究的主要作者。他通过电子邮件告诉Live Science:“我们以前从未见过这样的小行星卫星,传统的二进制小行星形成模型无法直接解释它们。”
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为了了解小行星的奇怪形状,Wimarsson和他的同事&Mdash;来自欧美大学&Mdash;开发了两组详细的计算机模型。第一组模拟了父,小星形的形状会在迅速旋转并抛出碎屑时会发生变化。第二组假定碎片形成了一个面团形的区域—称为碎片盘—周围是父母的小行星。然后,这些算法跟踪了所有碎片的运动,因为它们彼此之间经历了重力拖船,并碰撞并形成聚集体。研究人员还考虑了两种父母小行星,类似于“橡胶ducky” Ryugu 和大小和密度的didymos。
结果, 出版 7月20日在线伊卡洛斯(Icarus)在网上透露,有两个主要因素控制着月球小行星的最终形状:父母发挥的引力,碰撞的性质和月球在碎屑盘中忍受着其他岩石物体。
但是,其他参数确定这些因素中的哪一个起着更大的作用。一个参数是母小行星的密度。像Didymos一样,浓密的小行星旋转的速度比较轻的,像龙木一样的旋转速度,产生更宽的碎屑盘,这反过来又导致月球离父母更远。
研究人员发现,与父母形成一定距离的卫星通常会获得岩体形状。在这个距离,称为罗氏极限,父母的 重力 平衡月球小行星的内部力量,在月球的形状与其他碎屑碰撞并融合时,保持月球的形状。
另一方面,形成超出Roche极限的月球小行星会获得形状,因为它们超出了父小行星的重力抓地力。当他们与其他共同捕捉岩石碎片发生碰撞时,它们的生长比pr酸的碎片更均匀。尽管如此,大多数植物的小行星均低于罗氏极限;太近会导致月球被父母小行星的重力撕开,使他们失去了巨大的形状。与其他前体的月球碰撞后,这种月球更有可能被形成块状球体。
两个前体月球相撞的角度对于确定最终形状也很重要。根据Wimarsson的说法,如果两个小行星侧面碰撞,以使它们沿其短轴对齐,则所产生的形状更加扁平。他补充说:“另一方面,如果我们将它们最长的轴对齐,那么它们会产生一个比洛底(两嘴)对象。”
该团队的发现不仅仅是为Dimorphos和Selam的形状提供食谱。考虑到他们将近一半的模拟产生了异常形状的小行星,研究人员认为,这种奇怪性可能比以前估计更为普遍。但是,由于今天用于研究小行星的技术与斑点小行星有偏见,因此经常错过它们。