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NASA小行星采样任务的目标天体Bennu似乎旋转得越来越快,科学家表示不确定原因

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随着美国宇航局的OSIRIS-REx探测器开始真正接近其目标,地球上的科学家们在小行星Bennu上有了了惊人的发现。新发表的研究描述了小行星如何旋转,但这些旋转似乎随着时间的推移而加速,这是科学家们努力了解小行星和其他类似天体的组成和行为的新线索。

科学,在NASA探测器探测的遥远太空岩石上,天数正在慢慢缩短 –
科学家们仍在试图找出原因。

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现在,被称为Bennu的小行星每4.3小时旋转一次。但是,研究美国宇航局对太空岩石的OSIRIS-REx任务的科学家已经使用了在探测器到来之前收集的数据来计算Bennu的旋转速度随着时间的推移而加速

尽管NASA的OSIRIS-REx探测器在1月份只用了8秒的燃烧时间就进入了预设轨道,但这一新发现实际上是通过地面望远镜和哈勃太空望远镜的观测得出的。这包括分别查看1999年、2005年以及2012年的Bennu数据。

  • 每个世纪大约1秒。

Bennu以大约101,000公里/小时(63,000英里/小时)的速度穿越太空,平均轨道距离太阳大约1.68亿公里,其自转周期仅4.3小时。但是,但查看这13年跨度的历史数据,OSIRIS-REx任务科学团队的研究人员发现旋转的速度似乎并没有增加。

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“随着速度的加快,事情应该发生变化,因此我们将会寻找这些东西,并且检测到这种速度可以为我们提供一些我们应该寻找的东西的线索,”Mike
Nolan,第一作者亚利桑那大学月球和行星实验室的新研究和地球物理学家,也是OSIRIS-REx任务科学团队的负责人,在发表新研究的美国地球物理联盟发布的一份声明中说。“我们应该寻找证据证明最近的事情有所不同,而且可以想象的事情可能会随着我们的发展而改变。”

“你不能让它们三者完全一致,”新论文的第一作者、OSIRIS-REx任务科学团队负责人Mike
Nolan说。“那时我们想出了这个想法,它必须加速。”

尽管与OSIRIS-REx任务有关,但新的研究并非基于该探测器的测量结果;
相反,它研究了1999年至2005年期间两台地面望远镜和2012年哈勃太空望远镜收集的数据。最后的数据引起了科学家们的注意,因为它没有与天文学家用地面计算的预测结合起来。数据。

对数据的仔细研究使得科学家得出结论,Bennu的旋转速度每个世纪加速一秒钟左右。这些加速旋转可能听起来微不足道,但Bennu被认为形成于约45亿年前,而且对于直径500米的太空岩石来说,它在大时间跨度上的旋转速度的微小变化可能意味着巨大的变化。

诺兰说:“你不能让他们三个都合适。”
“那时我们想出了这个想法,它必须加速。”

研究人员指出,随着旋转变得越来越快,小行星可能会脱落一些质量甚至将其自身分开。并且更多地了解天体加速的速度有助于科学家形成关于地表特征形成的理论,例如山体滑坡。

这不是一个未知的现象,但它很少见,科学家们只是证实了他们在2007年小行星旋转速度加快的第一个例子。即使在Bennu,这些观测结果仍然揭示了造成它的原因。

“随着速度的加快,事情应该发生变化,因此我们将会寻找这些东西,并且检测到这种速度可以为我们提供一些我们应该寻找的东西的线索,”
Nolan表示。“我们应该寻找证据证明最近的事情有所不同,而且可以想象的事情可能会随着我们的发展而改变。”

一种可能的解释是,在Bennu表面上移动或完全离开小行星的材料可能允许旋转速度加快。另一个解释更复杂,Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack效应。这种效应是由太阳光从小行星反弹并根据物体的形状稍微调整旋转速度更快或更慢引起的。对于特别弱的小行星,YORP效应实际上可以撕裂空间岩石。

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新研究背后的科学家们怀疑这是Bennu正在经历的YORP效应。在接下来的两年中,OSIRIS-REx将提供更多数据,包括详细的巨石分析和重力测量。科学家们可以利用这些观察结果来确认Bennu正在发生的事情并确定当地的YORP水平。

至于可能导致旋转速度增加的原因,科学家们有一些想法。一种可能性是由于它的形状发生变化而加速,因为它失去了材料。但他们相信,更有可能的是,太阳光以不同的角度从小行星上反射,并根据形状使其旋转得更快或更慢,这就是所谓的YORP效应。

这些数字还可以帮助科学家了解其他小行星的行为,这些小行星永远不会看到专用的太空船。

虽然之前已经在少量小行星中检测到了旋转速度增加,但OSIRIS-REx科学团队已经准备好对这个小行星进行详细研究。在未来几个月内完成一系列飞行后,OSIRIS-REx探测器将自行确定Bennu的旋转速度,与望远镜数据无关。然后希望在2023年将这颗小行星样本送回地球进行进一步研究,未来这可能会揭示早期太阳系的一些秘密。

这项研究在1月31日发表在“地球物理研究快报”上的论文中有所描述。

该研究发表在《地球物理研究快报》上。

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