当一颗小行星接近地球时,我们有一个难得的机会了解它是由什么构成的

重力计算可以提供对各种现象的大量洞察。 从爱因斯坦环到火箭方程,一切都至少部分取决于重力。 现在,麻省理工学院的一个本科生和教授团队认为他们对重力计算有了新的用途——了解小行星的内部密度。

这项研究源于麻省理工学院开设的一门名为“行星科学基础”的课程,该课程与所有类似的优秀课程一样,至少部分关注太阳系中物体的形成。 它还有一个学期封顶的期末项目,这是许多大学生所熟知的。

在这种情况下,班上的一名本科生 Jack Dinsmore 现在是斯坦福大学的一名研究生,他想在他的期末项目中回答一个简单的问题——小行星在经过地球时会做任何事情吗? 在根据行星科学课上教授的其他方程进行一些初步建模后,答案是肯定的。

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这不是天文学家第一次考虑研究小行星自转。
信用 – djxatlanta YouTube 渠道

该项目的细节引起了教授这门课的行星科学教授 Julien de Wit 的注意。 为了完成他的项目,Dinsmore 编写了代码来模拟小行星经过地球时的轨道和自旋动力学。 根据他的计算,这主要取决于小行星的形状、大小,最重要的是密度。

密度在这些计算中至关重要,因为它可以帮助确定小行星的构成。 在某种程度上,这对潜在的小行星矿工来说会很有趣。 但更重要的是,知道是否要偏转一个也很有用。

NASA 最近通过 DART 任务成功地做到了这一点。 然而,许多小行星都是“瓦砾堆”——本质上是一堆通过重力松散地结合在一起的岩石。 如果你用一个探针敲击其中一个,它肯定不会像你击中一个由固体金属制成的部分那样产生如此大的轨道变化。

关于小行星缓解技术的 UT 视频。

因此,您撞击小行星的位置以及它在其表面的密度会显着影响任何潜在重定向任务的有效性。 在某些小行星中,这些信息可能非常有用——例如 Apophis,虽然不会对地球造成直接威胁,但从中长期来看无疑是其中之一。

Apophis 还将证明该模型系统是否能用于预测小行星的形状和密度的理论的极好测试。 它会有一个 close 2029 年与地球相遇,Dinsmore 和 de Wit 希望感兴趣的天文学家,无论是业余爱好者还是专业人士,都能收集到足够的数据,以便将其与他们为各种尺寸、形状和密度开发的其他模拟进行比较小行星。

这种类型的建模在其他领域很常见——科学家们根据不同的数量开发了一系列模型,并确定哪种模型最适合在实际物体上收集的数据。 有了这些反馈,研究人员应该能够梳理出任何小行星的内部结构。 close 与地球相遇。 更有理由关注任何可能感兴趣的近地小行星。

麻省理工学院—— 解码小行星内部的方法可以帮助瞄准小行星偏转任务
Dinsmore & de Wit – 通过近距离接触限制小行星的内部
UT – 天文学家第一次看到小行星的“内部”
UT – 即将进行的小行星任务将能够在地表下 100 米处对等

铅图像:
艺术家对最近完成的重新定向小行星的 DART 任务的描绘。
信用——美国国家航空航天局/约翰霍普金斯 APL