将航天器撞向小行星可能会产生一些有趣的副作用。
根据对2022年9月美国国家航空航天局DART探测器与小行星Dimorphos碰撞的分析，这颗小行星的形状可能直接因撞击而发生了重大变化。
这为这颗小行星最初是如何形成的提供了一些线索，同时也表明即将到来的调查Dimorphos的任务将发现的不是撞击坑，而是一堆经过巧妙改造的太空岩石。
DART任务——双小行星重定向测试——是行星安全任务之一。科学家们想看看他们是否可以通过用航天器撞击小行星来改变小行星的航向。Dimorphos是被选中的目标——一颗与一个更大的双星伴星Didymos在相互轨道上的小行星。因为这个双星的轨道周期是众所周知的，这个周期的任何时间变化都意味着任务成功了。
它取得了成功：这种影响对这一时期的时间安排的影响比科学家预期的要大得多。但DART任务是人类第一次尝试这样的东西；我们不知道是否会有持续的影响需要观察，这些影响可能是什么，它们对小行星重定向意味着什么，如果有的话，它们会告诉我们关于Dimorphos的什么。
显然，科学家们一直在监测太空岩石的变化。但瑞士伯尔尼大学行星科学家萨宾娜·拉杜坎领导的一个团队采取了不同的方法。他们乘坐模拟的Dimorphos和模拟的DART航天器，试图复制观察到的撞击效果。
DART影响的观测结果（左、中）与模拟结果（右）的比较。（Raducan等人，【自然天文学】，2024年）
这包括从航天器到小行星的动量传递，Dimorphos喷发的物质量，以及物质喷出到太空时形成的形状，即喷出物锥。
为了做到这一点，他们需要调整未知变量：Dimorphos的组成和密度。
并不是所有的小行星都是一样的。有些行星密度更大，比如大块的行星在发展过程中被大型撞击阻挡，并分解成更小的碎片。其中一些被称为「碎石堆」，这几乎就是它听起来的样子：例如，松散的灰尘和鹅卵石聚集在一起，但在重力应力下更容易分离。
我们已经知道Didymos和Dimorphos都属于碎石堆。但DART的影响可以确切地告诉我们Dimorphos是由什么组成的。
Raducan和她的同事能够产生与DART项目观测结果一致的模拟结果。而且，在这些模拟中，小行星被松散地固定在一起，DART没有在表面留下疤痕；相反，航天器造成了全球变形和表面重新浮出水面。
要做到这一点，小行星必须是一个非常脆弱的瓦砾堆；研究小组的计算表明，它的内聚强度不到几个帕斯卡。这与小行星龙谷和本努非常相似，人类航天器曾访问过这两颗小行星进行数据和样本收集。
模拟还表明，Dimorphos的密度非常低，约为2.4克/立方厘米。这比龙谷和本努的密度略高，龙谷和本努的密度分别约为1.28克/立方厘米和1.26克/立方公分。举例来说，地球的密度是5.51克/立方厘米。
模拟Dimorphos的漂石密度与DART观测所得的密度一致。
由模拟生成的立体电影显示了Dimorphos在撞击后约178秒的情况。（S.D.Raducan/C.Manzoni/B.H.May）
这些发现表明Dimorphos可能是Didymos的小行星宝宝。Didymos也是一个瓦砾堆，我们知道，由于离心力的作用，瓦砾堆在旋转时经常会脱落碎片。根据Dimorphos形成的模型，一些脱落的碎片仍与Didymos一起留在轨道上；随着时间的推移，它聚集在一起，变成了我们用宇宙飞船撞击的松散瓦砾堆。
我们还不知道他们是否正确。但我们会的。今年晚些时候，欧洲航天局将发射赫拉号任务，对迪迪莫斯和迪莫索斯进行研究。如果赫拉的发现与团队的模拟结果一致，我们对迪莫索斯的了解就会比以前多得多。
这不仅对我们理解双星的持续进化，而且对小行星、小行星双星以及我们如何计划和执行即将到来的小行星重定向任务都有影响。
研究人员在论文中写道：「由于DART航天器可能导致了Dimorphos的全球变形，我们可以推断，类似形成的小行星卫星很容易被重塑，而且它们的表面相对年轻。」。
「总的来说，这项研究的发现为了解双星小行星的形成和特征提供了宝贵的信息，并将为未来的探索和小行星偏转工作提供信息。」
这项研究已发表在【自然天文学】上。
