科学家观测到小行星相撞：时速达1.7万公里

yangqiji · 发表于 2011-5-7 16:06

这是去年12月15日，美国宇航局雨燕卫星拍摄的小行星希拉的合成图像，可以明显的看到小行星两侧出现的尘埃云。此时希拉距离地球的距离约2.32亿英里（约3.73亿公里）
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这是拍摄于去年12月27日的哈勃图像，此时小行星距离地球约2.18亿英里(约3.51亿公里)。可以看到小行星周围C字型的碎屑分布
　　新浪科技讯北京时间5月3日消息，据英国《每日邮报》报道，科学家们宣称他们发现一颗小行星拥有的不同寻常的羽状尾是由于之前它刚和一个较小的天体发生碰撞所导致。
　　去年12月11日，设在美国亚利桑那大学的卡特里娜巡天系统首先注意到596号小行星希拉(Scheila)的不同寻常之处。科学家们发现这颗小行星的亮度比预计的高了两倍，并且其外侧似乎还具有彗星那样的一层发光包裹层。
　　通过对历史存档图像的比对，科学家们断定这一“爆发”事件发生于去年11月11日到12月3日之间。
　　美国宇航局很快做出反应，其下属的“雨燕”卫星和哈勃空间望远镜先后对这一变化进行了观测。
　　雨燕卫星项目组科学家，来自马里兰大学的丹尼斯•波德维茨(Dennis Bodewits)说：“小行星之间的相撞会产生大量的岩质碎屑，大小可以是尘埃那样的微粒，也可以是那些撞击行星和卫星的巨石。而这是我们第一次得以在撞击发生后数周便察觉到这种变化，此时撞击的遗迹还远未消失。”
　　小行星一般被认为是太阳系在46亿年前形成和后来的演化过程中留下的岩石碎屑。这些小天体大多集中在火星和木星的轨道之间，数量达上百万颗，称为“主带小行星”。小行星希拉同样是一颗主带小行星，直径大约70英里(约合112.6公里)，每3年左右围绕太阳公转一圈。
　　哈勃空间望远镜分别于去年12月27日和今年1月4日对这一撞击余迹的消散情况进行了观测。哈勃观测小组负责人，来自加州大学洛杉矶分校的大卫•朱维特(David Jewitt)说：“对哈勃的观测数据，最简单的解释就是一次撞击事件。一次以11000英里(约合17700公里)的时速，与一颗直径大约100英尺(约30米)小天体的相撞事件。”
　　但这并非科学家们确认的首次小行星撞击事件，在此之前，P/2010 A2是首颗被确认发生过撞击事件的小行星。和对那次事件的观测一样，这次哈勃的观测也没有直接分辨出任何撞击产生的碎片。
　　天文学家一直以来都很清楚，彗星成分中含有水冰物质，当它们接近太阳时温度上升，就会挥发并在彗星表面形成喷流。他们因此将小行星视作休眠状态的彗星体，而它们的命运、表面形态、形状和大小都将取决于它们和其它小行星之间的碰撞。
　　然而，在最近的几年间，这一观点开始变得更加复杂起来。
　　由于在公转过程中距离太阳的距离存在变化，一些小行星在轨道上某些位置被发现清晰的展现出彗尾的特征，并可以持续数月。另外一些则表现出规模更小的喷发。很显然其内部的冰雪物质出现了暴露，这种暴露的原因，要么是由于其内部的地质活动，要么就是因为来自外部的撞击。
　　在此次撞击事件被发现3天之后，美国宇航局“雨燕”卫星上搭载的紫外/光学望远镜(UVOT)获取了这颗小行星的多波段图像以及光谱。
　　太阳紫外光会打碎包裹彗星体的气体分子结构，如水分子会裂解成氢气和氧气。但在UVOT设备获取的光谱中却找不到一般彗星气体中常见的成分，如氢氧根和氰。这种气体的明显缺失让雨燕小组的科学家们排除了暴露的冰雪物质引发这一事件的可能性。
　　拍摄的高清晰图像显示，这颗小行星的北侧附近有一团明亮的尘埃云，而在其南侧也有另外一团，只是相对较为暗弱。这一分布符合撞击产生碎屑的模式，这些碎屑被太阳光的压力推向后方。
　　综合雨燕和哈勃小组的数据，科学家们得出一个结论，即对这些数据符合最好的解释就是一次撞击事件，具体而言，是一颗小天体以小于30度的角度撞击了596号小行星希拉，并产生了一个直径1000英尺(约305米)的陨石坑。
　　根据实验室测试数据显示，如果角度更大一些，则很难产生如所观测到那样的两股分离的尘埃云。计算还显示这次撞击抛射出的尘埃物质多达66万吨，几乎相当于两座纽约帝国大厦的重量。
　　这项研究论文的合著者，同样来自马里兰大学的米歇尔•凯利(Michael Kelley)表示：“围绕小行星希拉的尘埃云非常巨大，其质量可能相当于马里兰大学领衔实施的深度撞击计划产生尘埃云质量的1万倍。”2005年， “深度撞击”探测器释放的撞击器撞向坦普尔-1号彗星，成为人来航天史上首次深空精确撞击研究计划。
　　撞击行动允许科学家们对彗星和小行星的内部物质进行考察。坦普尔-1号彗星的撞击溅出物中含有大量的冰雪物质，但是希拉的溅出物中没有检测到同样的成分。这显示两者的组成成分存在很大的差异。
　　有关这项研究的详细论文报告将发表于《天体物理学报快报》。(晨风)