作為雙小行星重定向測試（DART）項目的一部分，美國宇航局正在進行世界上第一個針對潛在小行星撞擊地球的全面行星防禦測試。來自伯爾尼大學和國家研究中心（NCCR）PlanetS的研究人員現在已經表明，DART航天器對其目標的撞擊可能會使小行星被破壞到幾乎無法辨認，而不是留下一個相對微小的坑。
恐龍的滅絕被認為發生在6600萬年前，是地球上大規模小行星碰撞的結果。現在沒有已知的小行星帶來直接的危險。但是，如果有一天發現一顆大的小行星直奔地球而去，可能需要改變它的路線以避免災難性的後果。
顯示DART對Didymos B軌道的影響的信息圖，來源：NASA/Johns Hopkins APL
由美國國家航空航天局（NASA）開發的DART空間探測器於去年11月發射，作為這種機動性的首次全面測試。它的目標是擊中一顆小行星並使其偏離軌道，以便為建立行星防禦系統收集重要數據。
來自伯爾尼大學和國家研究中心（NCCR）PlanetS的研究人員在最近發表在《行星科學》雜誌上的一項研究中使用了一種新方法來模擬這種撞擊。根據他們的發現，它對目標的破壞可能比以前認為的要嚴重得多。
碎石而不是堅硬的岩石
與人們想象中的小行星相反，來自日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）隼鳥2號探測器等太空任務的直接證據表明，”小行星可能具有非常鬆散的內部結構–類似於一堆瓦礫–通過引力相互作用和微小的內聚力而固定在一起”，該研究的主要作者、伯爾尼大學物理研究所和國家行星研究能力中心的薩比娜-拉杜坎說。
然而，以前對DART任務撞擊的模擬大多假設其小行星目標Dimorphos的內部更為堅實。
Raducan指出：”這可能會極大地改變DART和Dimorphos碰撞的結果，該碰撞計劃在未來9月發生。”
DART在160米寬的小行星上沒有留下一個相對較小的坑，而是以大約24000公里/小時的速度撞擊，可能會使Dimorphos完全變形。除此之外，這顆小行星還可能被偏轉得更厲害，而且從撞擊中噴出的物質數量可能比以前的估計要大。
一種獲獎的新方法
“這種內部結構鬆散的情況至今沒有得到徹底的研究，原因之一是沒有必要的方法”，研究主要作者Sabina Raducan說。
研究人員說：”這樣的撞擊條件無法在實驗室實驗中重現，而且這種撞擊后相對漫長和複雜的隕石坑形成過程–在DART的情況下是幾小時的事–使得到目前為止無法現實地模擬這些撞擊過程”。
Raducan報告說：”通過我們新穎的建模方法，考慮到衝擊波的傳播、壓實和隨後的物質流動，我們第一次能夠對像Dimorphos這樣的小型小行星的撞擊所導致的整個隕石坑過程進行建模”。由於這一成就，她獲得了歐空局和尼斯市長在DART後續任務HERA研討會上的獎勵。
拓寬期望的視野
2024年，歐洲航天局歐空局將向Dimorphos發送一個空間探測器，作為太空任務HERA的一部分。其目的是直觀地調查DART探測器撞擊的後果。”研究報告的共同作者，來自物理研究所和國家行星研究中心的馬丁-朱齊說：”為了最大限度地利用HERA任務，我們需要對DART撞擊的潛在結果有一個很好的了解。我們關於撞擊模擬的工作增加了一個重要的潛在場景，要求我們擴大這方面的預期。這不僅與行星防禦有關，而且還為我們對小行星的總體理解增加了一塊重要的拼圖。”