概括
前所未見的航天器碰撞產生意想不到的驚喜
2022 年，美國宇航局開始了一項大膽的實驗，看看他們是否可以通過用彈道探測器敲打小行星來改變它的速度——有點像用錘子敲打它。 這個實驗是為了測試一種潛在的技術，有朝一日可以使正在碰撞的小行星轉向地球。 或許，這是宇宙歷史上的第一次，一個智慧的行星物種尋求方法來避免其自身因外太空威脅而可能滅絕（恐龍在 6500 萬年前被流氓小行星消滅，從未進化過）去完成）。 稱為 DART（雙小行星重定向測試），目標是雙小行星 Didymos/Dimorphos。 2022 年 9 月 26 日，Dimorphos 被 DART 飛船擊中，它的重量只有一輛小型汽車的一半。
哈勃在拆除德比中有一個馬戲團的座位。 它在幾天內發射了一系列快照，捕獲了以每小時 13,000 英里的速度撞擊時流出的大量塵土飛揚的碎片。 天文學家不知道會發生什麼。 他們對結果感到驚訝、高興，還有些疑惑。 塵埃從小行星上吹出成圓錐形，沿著小行星圍繞其伴星的軌道扭曲，然後被吹成彗星狀的尾巴。 知道如何引導流氓小行星遠離與地球的災難性碰撞可能有一天會拯救人類。
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2022 年 9 月 26 日，美國宇航局哈勃太空望遠鏡拍攝了小行星 Dimorphos 被重達 1200 磅的美國宇航局名為 DART 的航天器故意撞擊的一系列照片，就像賽車比賽中的體育攝影師一樣。
DART 代表雙小行星重定向測試，其主要目標是測試我們改變小行星軌道的能力，因為它繞著更大的伴生小行星 Didymos 運行。 儘管 Didymos 和 Dimorphos 都不會對地球構成任何威脅，但該任務的數據將幫助研究人員了解如何在必要時將小行星的路徑從地球轉移開。 DART 實驗還為早期太陽系中可能常見的行星碰撞提供了新的見解。
哈勃拍攝的 DART 碰撞後的延時電影揭示了隨著塵埃和大塊碎片被拋入太空，每小時都會發生令人驚訝和顯著的變化。 DART 撞擊器以每小時 13,000 英里的速度撞向小行星，從小行星上噴出超過 1,000 噸的灰塵和岩石。
哈勃影片提供了寶貴的新線索，讓我們了解碎片在撞擊後的幾天裡是如何分散成複雜模式的。 這是一個比 LICIACube cubesat 所能記錄的空間大得多的空間，它在 DART 撞擊後幾分鐘飛過這顆雙星小行星。
“DART 撞擊發生在雙小行星系統中。我們之前從未實時目睹過一個物體與雙小行星系統中的小行星相撞，這真的很令人驚訝。我認為這太棒了。這裡發生了太多事情。這需要一些時間才能弄清楚，”亞利桑那州圖森市行星科學研究所的李建陽說。 這 學習，由 Li 和其他 63 名 DART 團隊成員領導，於 3 月 1 日發表在期刊上 自然.
這部電影展示了撞擊後果的三個重疊階段：噴射錐的形成，碎片的螺旋漩渦沿著小行星的軌道圍繞其伴生小行星被捕獲，尾部在陽光的壓力下掃過小行星的尾部（類似於風向袋）被微風吹過）。
哈勃影片在撞擊前 1.3 小時開始播放。 在這個視圖中，Didymos 和 Dimorphos 都在中央亮點內； 就連哈勃望遠鏡也無法分別分辨出這兩顆小行星。 從中心突出的細而直的尖峰（在後面的圖像中看到）是哈勃光學器件的偽影。 第一張撞擊後快照是在事件發生 2 小時後。 碎片飛離小行星，移動速度超過每小時 4 英里（速度足以逃脫小行星的引力，因此它不會落回小行星上）。 噴出物形成一個大體空心的圓錐體，帶有長而細的細絲。
撞擊後約 17 小時，碎片分佈進入第二階段。 雙星系統內的動態相互作用開始扭曲噴出物的圓錐形狀。 最突出的結構是旋轉的風車狀特徵。 風車與伴生小行星 Didymos 的引力有關。 “對於這個特殊事件來說，這確實是獨一無二的，”李說。 “當我第一次看到這些圖像時，我簡直不敢相信這些特徵。我想也許圖像被弄髒了或者什麼的。”
哈勃接下來捕捉到碎片在陽光對微小塵埃顆粒的壓力下被掃回彗星狀的尾巴。 這延伸成碎片列車，其中最輕的粒子行進速度最快，距離小行星最遠。 當哈勃在幾天內記錄到尾巴一分為二時，這個謎團就更加複雜了。
地球和太空中的許多其他望遠鏡，包括美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡和露西航天器，也觀測到了 DART 撞擊及其結果。
哈勃太空望遠鏡是NASA和ESA的國際合作項目。 位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理該望遠鏡。 位於馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所 (STScI) 進行哈勃和韋伯科學操作。 STScI 由位於華盛頓特區的大學天文學研究協會為 NASA 運營
Source: The NASAHubble Space Telescope