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数十亿年前,小行星碰撞的碎片被抛出,由此才形成了小行星家族!

2020-03-26

数十亿年前,小行星碰撞导致数百公里宽的碎片被抛出,并共享相似的轨道,由此形成的群体被称为小行星家族。其他小行星群是旋转裂变的结果,旋转裂变发生时,快速旋转的天体达到临界转速,并在几公里宽的地方分裂成相对较小的碎片。科学家们一直认为裂变星体与碰撞家族是完全不同的。然而,现在在圣保罗研究基金会(FAPESP)支持的一个项目支持下,瓜拉廷盖塔圣保罗州立大学(Unesp)附属研究人员进行的一项研究表明:

在某些情况下,裂变星体可能来自碰撞家庭。巴西国家空间研究所(INPE)和圣保罗联邦大学以及法国蔚蓝大学的研究人员也参与了这项研究,该研究发表在《自然天文学》期刊上。该项目的首席研究员、UNESP教授瓦莱里奥·卡鲁巴(Valério Carruba)表示:这些发现改变了我们对小行星家族如何形成的理解。人们一直认为小行星家族是碰撞的产物,碎片可以通过引力或非引力机制演化,大小大致保持不变。

现在我们观察到,碰撞不是一次性事件,但可能会引发随后形成的一系列其他群体。研究人员选择了不到500万年前形成的四个年轻小行星家族:琼斯、和也、2001年GB11和洛尔,着手识别碰撞产生小行星家族中可能的裂变星体。使用基于时间反转模拟、机器学习聚类算法的小行星家族识别方法,以及从GAIA、欧洲航天局(ESA)望远镜和天体测量任务对太阳系天体的观测中,获得了高质量天体测量数据(关于轨道位置和运动),确定了这四个极其年轻碰撞家族中的几个亚星体。

究分析证实,琼斯家族中有三个第二或第三级裂变簇(占总数的6.7%),2001年GB11家族中有两个(6.3%),洛尔家族中有两个(27.3%)。研究将次级簇定义为由主碰撞创建包含父实体的较大族子集,而第三组是由后续碰撞创建不包括父实体的主族的子集。在年龄超过1亿年的小行星家族中,二级和三级群体中可探测到的裂变星体永远不会占到总数的5%以上,这可能与初级小行星家族形成的机制有关。


短暂可见


当小行星家族形成时,它们包括由于碰撞或由于非引力效应等非引力效应而高速旋转的碎片流,YORP是与太阳辐射有关的热扭矩。这些碎片最终聚集成只能在一段时间内可见的裂变群,在500万到1000万年后,它们就会分裂,不再能用现在可用的方法检测到,过去形成的许多裂变星体已经无法探测到了。在许多碰撞家族中,没有对小行星的自转周期进行估计,获得自转数据将有助于我们找出哪些小行星可能是裂变星体。


博科园|研究/来自:圣保罗研究基金会

参考期刊《自然天文学》

DOI: 10.1038/s41550-019-0887-8

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