北京
4月20日，正在趕往特洛伊小行星群的Lucy號(hào)探測(cè)器，中途“順路”拜訪了一顆名為52246 Donaldjohanson的微小天體。今天，由西南研究院Simone Marchi領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上發(fā)布了這次短暫相遇的結(jié)果，為這顆雙瓣小行星的漫長(zhǎng)歷史提供了詳細(xì)解讀，也驗(yàn)證了Lucy號(hào)所搭載的儀器有能力在未來的小目標(biāo)上獲取所需數(shù)據(jù)。
從Lucy號(hào)傳回的圖像中，最直觀的結(jié)論是：Donaldjohanson由兩塊大石頭通過一個(gè)狹窄的“脖子”粘在一起。對(duì)兩個(gè)瓣上的隕石坑進(jìn)行測(cè)繪后，情況變得清晰——這對(duì)組合已經(jīng)以這種方式存在了很久。兩個(gè)瓣的表面都布滿了隕石坑，密集到任何新撞擊都會(huì)直接抹掉舊坑。根據(jù)主帶小行星撞擊體大小與頻率的已知統(tǒng)計(jì)規(guī)律，Lucy團(tuán)隊(duì)推算該表面至少有4000萬年的歷史。這意味著，當(dāng)初制造出碎片、并讓這些碎片最終拼合形成Donaldjohanson的那次事件，發(fā)生的時(shí)間比4000萬年更早。
“至少4000萬年”并不是一個(gè)特別精確的數(shù)字，但它與基于軌道推導(dǎo)的一個(gè)假說相符：Donaldjohanson很可能屬于Erigone小行星家族。這個(gè)家族來自大約1.55億年前一顆母體在災(zāi)難性碰撞中解體后產(chǎn)生的碎片。Lucy號(hào)的光譜測(cè)量結(jié)果也支持這一關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)顯示這顆小行星上存在富含鐵的黏土礦物。
連接兩個(gè)瓣的頸部卻比這年輕得多。那里的表面光滑不少，隕石坑也少得多。Lucy團(tuán)隊(duì)估算其年齡不足2000萬年。兩個(gè)瓣年齡相當(dāng)，連接處卻晚了數(shù)千萬年，怎么解釋這種現(xiàn)象？
研究團(tuán)隊(duì)在Donaldjohanson的自轉(zhuǎn)周期中找到了線索。在飛掠前兩個(gè)月的持續(xù)測(cè)量中，Lucy號(hào)確認(rèn)了地面望遠(yuǎn)鏡此前的估算，即這顆小行星自轉(zhuǎn)速度極慢，轉(zhuǎn)一圈要252.6小時(shí)，但數(shù)據(jù)中還存在第二個(gè)455.2小時(shí)的自轉(zhuǎn)周期。這顆天體正處于一種被稱為“非主軸自轉(zhuǎn)”的狀態(tài)，雖然翻滾得非常非常緩慢。
如此緩慢且混亂的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)并非與生俱來，而是太陽光壓力和太陽熱量在不對(duì)稱吸收與再輻射過程中施加的力長(zhǎng)期作用的結(jié)果。大多數(shù)接觸雙星的自轉(zhuǎn)周期通常以小時(shí)甚至分鐘來計(jì)算，在那種較快的旋轉(zhuǎn)速度下，離心加速度足以對(duì)抗自身引力，把物質(zhì)推向細(xì)長(zhǎng)形體的兩端。但當(dāng)Donaldjohanson的自轉(zhuǎn)減速到現(xiàn)在的水平后，離心效應(yīng)幾乎可以忽略，自身引力開始主導(dǎo)一切，把物質(zhì)朝質(zhì)量中心拉拽。由于質(zhì)量中心位于較大的那一瓣內(nèi)部，較小瓣上的松散物質(zhì)一旦受到擾動(dòng)，就會(huì)滑向大瓣。Lucy號(hào)的圖像印證了這種推測(cè)，較小瓣的物質(zhì)確實(shí)像是正在持續(xù)緩慢地朝頸部方向流動(dòng)。
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