將航天器撞向小行星可能會產生一些有趣的副作用。
根據對2022年9月美國太空總署DART探測器與小行星Dimorphos碰撞的分析，這顆小行星的形狀可能直接因撞擊而發生了重大變化。
這為這顆小行星最初是如何形成的提供了一些線索，同時也表明即將到來的調查Dimorphos的任務將發現的不是撞擊坑，而是一堆經過巧妙改造的太空巖石。
DART任務——雙小行星重新導向測試——是行星安全任務之一。科學家們想看看他們是否可以透過用航天器撞擊小行星來改變小行星的航向。Dimorphos是被選中的目標——一顆與一個更大的雙星伴星Didymos在相互軌域上的小行星。因為這個雙星的軌域周期是眾所周知的，這個周期的任何時間變化都意味著任務成功了。
它取得了成功：這種影響對這一時期的時間安排的影響比科學家預期的要大得多。但DART任務是人類第一次嘗試這樣的東西；我們不知道是否會有持續的影響需要觀察，這些影響可能是什麽，它們對小行星重新導向意味著什麽，如果有的話，它們會告訴我們關於Dimorphos的什麽。
顯然，科學家們一直在監測太空巖石的變化。但瑞士伯恩大學行星科學家薩賓娜·拉杜坎領導的一個團隊采取了不同的方法。他們乘坐模擬的Dimorphos和模擬的DART航天器，試圖復制觀察到的撞擊效果。
DART影響的觀測結果（左、中）與模擬結果（右）的比較。（Raducan等人，【自然天文學】，2024年）
這包括從航天器到小行星的動量傳遞，Dimorphos噴發的物質素，以及物質噴出到太空時形成的形狀，即噴出物錐。
為了做到這一點，他們需要調整未知變量：Dimorphos的組成和密度。
並不是所有的小行星都是一樣的。有些行星密度更大，比如大塊的行星在發展過程中被大型撞擊阻擋，並分解成更小的碎片。其中一些被稱為「碎石堆」，這幾乎就是它聽起來的樣子：例如，松散的灰塵和鵝卵石聚集在一起，但在重力應力下更容易分離。
我們已經知道Didymos和Dimorphos都屬於碎石堆。但DART的影響可以確切地告訴我們Dimorphos是由什麽組成的。
Raducan和她的同事能夠產生與DART專案觀測結果一致的模擬結果。而且，在這些模擬中，小行星被松散地固定在一起，DART沒有在表面留下疤痕；相反，航天器造成了全球變形和表面重新浮出水面。
要做到這一點，小行星必須是一個非常脆弱的瓦礫堆；研究小組的計算表明，它的內聚強度不到幾個帕斯卡。這與小行星龍谷和本努非常相似，人類航天器曾存取過這兩顆小行星進行數據和樣本收集。
模擬還表明，Dimorphos的密度非常低，約為2.4克/立方厘米。這比龍谷和本努的密度略高，龍谷和本努的密度分別約為1.28克/立方厘米和1.26克/立方公分。舉例來說，地球的密度是5.51克/立方厘米。
模擬Dimorphos的漂石密度與DART觀測所得的密度一致。
由模擬生成的立體電影顯示了Dimorphos在撞擊後約178秒的情況。（S.D.Raducan/C.Manzoni/B.H.May）
這些發現表明Dimorphos可能是Didymos的小行星寶寶。Didymos也是一個瓦礫堆，我們知道，由於離心力的作用，瓦礫堆在旋轉時經常會脫落碎片。根據Dimorphos形成的模型，一些脫落的碎片仍與Didymos一起留在軌域上；隨著時間的推移，它聚集在一起，變成了我們用宇宙飛船撞擊的松散瓦礫堆。
我們還不知道他們是否正確。但我們會的。今年晚些時候，歐洲航天局將發射赫拉號任務，對迪迪莫斯和迪莫索斯進行研究。如果赫拉的發現與團隊的模擬結果一致，我們對迪莫索斯的了解就會比以前多得多。
這不僅對我們理解雙星的持續前進演化，而且對小行星、小行星雙星以及我們如何計劃和執行即將到來的小行星重新導向任務都有影響。
研究人員在論文中寫道：「由於DART航天器可能導致了Dimorphos的全球變形，我們可以推斷，類似形成的小行星衛星很容易被重塑，而且它們的表面相對年輕。」。
「總的來說，這項研究的發現為了解雙星小行星的形成和特征提供了寶貴的資訊，並將為未來的探索和小行星偏轉工作提供資訊。」
這項研究已發表在【自然天文學】上。
