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一份來自地球之外的物質!2023年9月,天文學家將有大動作
2023/04/15

在過5個月的時間,也就是2023年9月的時候,有一份來自外太空的物質將會降臨地球,它是由一個名叫冥王號的探測器于2020年采集,而被采集的天體是一個名叫貝努的小行星。

冥王號采集樣本畫面

歐西里斯探測器

2016年9月NASA發射了一個名叫歐西里斯的探測器,也就是冥王號,它的目的是飛往小行星貝努附近對它進行近距離的探測,以及采集表面樣本并帶回地球。

冥王號探測器

也是因此呢,我們才得以看到飄蕩在地球之外,小行星貝努的真實樣貌。

冥王號拍攝的貝努

冥王號探測器于2016年9月8日發射,它在太空飛行了兩年之后是于2018年12月接近貝努。

冥王號接近貝努

這張圖片是冥王號剛接近貝努時所拍攝,當時它距貝努大約24公里。

我們可以看到,貝努的形狀類似于菱形,表面呈灰色,有隕石坑及大小不一的巖石,這樣的特征,若是熟悉天文科普的朋友,可以發現,它與小行星龍宮其實很像。

隼鳥2號拍攝的龍宮

小行星龍宮也是人類近距離探測并采集樣本的一個小行星,它是由日本于2014年12月發射的一個名叫隼鳥2號的探測器探測,隼鳥2號在2018年6月的時候接近龍宮,這比冥王號接近貝努的時間早了約6個月,2019年4月的時候它對龍宮進行了采樣,2020年12月,這些樣本已被送回地球。

隼鳥2號

隼鳥2號采集樣本離開龍宮表面畫面

龍宮的直徑約為900米,而貝努的直徑大約是500米。所以龍宮要比貝努大上一些,它們的形狀都接近菱形,應該是由于快速自轉的原因使得赤道凸起。

貝努

危險的貝努

貝努小行星是在1999年9月被發現,它和龍宮一樣,被定義為 近地小行星,也就是它們距離地球很近。

貝努的軌道是在距離太陽大約0.8AU至1.3AU之間,而地球的軌道距離太陽平均是1AU,所以在空間上,它的軌道與地球軌道會存在近距離的相會。

貝努軌道示意

大約每6年貝努就會接近地球一次,這樣的接近有一定的幾率會與地球發生碰撞,根據測算,在2135年9月的時候,它會在距離地球約20萬公里的上空飛過地球,相比之下,地球到月球的平均距離是38萬公里,所以在那個時候,它的距離比地月還要近。

若是在那個時候它飛過被稱為引力鎖孔的區域,它則會被地球的引力干擾,從而改變其軌道,增加與地球相撞的幾率。(若是相撞,預計會產生1200兆噸TNT當量的能量,這對于生活在地球的生命來說,可謂災難性的撞擊。)

引力鎖孔示意

所以啊,盡管地球周圍看似空蕩蕩沒有什麼危險的存在,但其實,我們的周圍是隱藏著許多小天體,根據小行星監測網的觀測,截止2023年4月5日,位于地球附近的近地小天體已多達31754顆,而其中10418顆是屬于潛在威脅的行列。

小行星監測網數據

那麼為了應對這些風險,科學家也是想到了許多應對的方法。

在2022年9月的時候,NASA發射了一個名叫飛鏢的探測器,這個探測器是人類實行小行星防御的第一次測試--用航天器撞擊小行星使其軌道改變。

那次撞擊的是一個被稱為迪莫費斯的小行星,撞擊使得它的軌道周期發生了約33分鐘的改變,所以測試很成功。

迪莫費斯

撞擊畫面

冥王號的探測則可以讓我們對貝努有更加精確的了解,這對于今后若是實施防御來說很重要。

貝努的表面

冥王號的發現

冥王號探測器到達貝努之后,對其進行了500多天詳細的測繪。

貝努表面

貝努表面一塊像鷹嘴的巨石

它表面巨石的大小、數量、風化程度等等特征都被詳細記錄,它的重量也是被精確到(7.329±0.009)×10∧10KG,除過這些物理特征,冥王號對影響軌道的一些小力也進行了觀測,其中一項就是被稱為 雅科夫斯基效應,雅科夫斯基效應是來自太陽的熱輻射,簡單來說就是太陽照射的一面會受熱,由于自轉,熱的一面會轉的陰面從而使一些熱量散出,產生微小推力,雖然很小但隨著時間的積累,它也會使貝努的軌道發生不確定性,根據冥王號的探測,這種效應作用在貝努身上,相當于3顆葡萄的不斷撞擊。

雅科夫斯基效應示意

觀測撞擊風險是冥王號其中的一項任務,在它的任務列表中還有一項重要的任務,那便是采集樣本以來分析太陽系的演化甚至生命的由來。

冥王號采集到的樣本

貝努小行星是一顆富含碳的小行星,這樣的特征可以讓我們理解有機化合物的由來,在2020年隼鳥2號返回的樣本中,研究人員是發現了20種氨基酸,以及2023年3月宣布發現尿嘧啶的存在,這是一種組成遺傳基因的物質,這樣的發現可以讓我們思考生命來自小行星的傳播這一說法。

2023年9月24日,貝努表面的樣本將會被帶回,不知道這次又能發現什麼呢?

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