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美国宇航局更新了对潜在危险小行星Bennu的威胁分析

  这个1640英尺(约500米)宽的物体可能在161年内与地球相撞,但几率仍然非常低。
  上图:由OSIRIS-REx拍摄的Bennu。
  美国国家航空航天局的OSIRIS-REx探测器在小行星Bennu周围飞行期间收集的数据,使科学家能够更新这个潜在危险的近地天体所构成的风险。
  OSIRIS-REx探测器目前正在飞往地球的途中,携带着从Bennu小行星上收集的表面样本。从2018年12月到2021年5月,该探测器从各个角度研究了这个巨大的碎石堆,测量了它的大小、形状、质量、成分、旋转、轨道轨道和其他重要特征。Bennu是一颗原始的碳质小行星,所以通过研究它,科学家们可以推断出太阳系在形成时期是什么样子的。
  但是,这个耗资8亿美元的任务可不仅仅是寻找有机分子或水和重元素的迹象。Bennu目前在潜在危险小行星名单上排名第二,这也突显了我们要尽可能多地了解它的重要性,特别是决定它未来运动的轨道动力学。
  这项新研究提供了小行星Bennu到2300年的精确轨迹。令人高兴的是,Bennu在下个世纪撞击地球的可能性仍然很小。而且,在2300年发生碰撞的几率仍然非常低:现在的估计大约是1/1750,即0.057%。
  上图:NASA的OSIRIS-REx探测器。
  来自OSIRIS-REx、NASA深空网络和计算机模型的数据,使科学家们能够将Bennu轨道的不确定性限制在20倍。而OSIRIS-REx探测器让这一切成为可能,因为它测量了Bennu相对于地球的位置,精确到米级。
  这篇新论文的主要作者、南加州NASA喷气推进实验室近地天体研究中心的研究员达维德·法诺奇亚表示,这是一个"令人印象深刻"的结果,因为"我们拥有整个小行星目录中最著名的轨道之一",这指的就是Bennu。这项研究的合著者、亚利桑那大学的OSIRIS-REx首席研究员但丁·洛雷塔说,这种"难以置信的精确度"使研究小组能够描述这颗小行星的轨道参数,并更好地预测它未来的位置。
  令人印象深刻的是,新的模型使研究人员消除了 Bennu 可能存在的26个重力锁眼中的24个,这些锁眼预计存在于2135年9月11日。届时,这颗小行星计划会安全地飞驰过地球。重力锁眼可以比作虚构的大门,将角色带入不同的时间线(漫威剧集洛基的粉丝应该知道我再说什么)。然而,现实中重力锁眼是真实存在的,它们可不是什么好的存在,我们可不希望小行星 Bennu钻过重力锁眼,因为这些锁眼是将小行星带入威胁地球的轨道的门户。
  上图:2135年小行星Bennu会与我们擦肩而过。
  研究人员表示,2135年的这次相遇虽然不太可能发生撞击,但Bennu将会非常靠近地球(大约是地球到月球距离的一半),这将改变小行星的轨迹。 然而,要了解轨迹的这种变化,科学家们必须考虑重力锁眼。
  正如美国宇航局所描述的那样,重力锁眼是"太空中的一个区域,如果由于地球引力的影响,小行星在特定时间穿过它们,Bennu就会走上未来撞击地球的道路。"
  这项新的研究也描述了两个仍在起作用的重力锁眼,其中一个有可能导致地球和Bennu于2182年9月24日发生碰撞,但概率很小,为2700分之一,即 0.037%。 所以,这也没什么可担心的。
  存在如此多不确定性的原因与所有起作用的变量有关。艾萨克·牛顿爵士 (Sir Isaac Newton)曾描述了一个像时钟一样精确运转的宇宙, 但我们太阳系的时钟却拥有数不清的运动部件。这些令人不安的影响包括太阳的引力、行星、所有的卫星、数百颗小行星、星际尘埃和太阳风。
  在这项新研究中,科学家们试图解释尽可能多的变量,来预测Bennu的未来轨迹,包括343 颗已知小行星的质量。他们甚至还考虑了OSIRIS-REx探测器在2020年10月20日抓取表面材料样本时可能施加的推力,以及从 Bennu 自然落下的碎片所造成的的影响。
  上图:OSIRIS-REx在 Bennu 上采集表面样本。
  另外,还需要考虑雅可夫斯基效应。 这就是当一个物体吸收来自太阳的辐射,然后这种辐射泄漏时会发生的情况。 这会改变物体在空间中的动量,使其稍微偏离由重力决定的路径。 虽然这种影响非常轻微,但如果在很长的时间范围内,就会变得有意义。 OSIRIS-REx 收集了宝贵的信息,这些信息用于计算 Bennu 绕太阳运行时的雅可夫斯基效应,包括物体的大小、质量、形状、旋转、表面特性和其他因素,这帮助科学家模拟了 Bennu 未来的运动。
  有趣的是,OSIRIS-Rex收集的样本,可以加深科学家对雅可夫斯基效应如何继续改变 Bennu轨迹的理解。 分析表面样本可以揭示小行星随时间的变化,比如表面风化,将进一步加深对确定轨道的最重要参数之一的理解。
  这项新研究为 Bennu 的未来提供了迄今为止最可靠的估计,但仍有改进的空间。研究人员想解释太阳系中所有小行星的引力影响,确定这些小行星的质量将是"向前迈出的重要一步"。 改进对 Bennu 质量和密度的测量也会有帮助,这些测量仍然不确定。 而Bennu 是一堆松散的岩石和灰尘,可能具有空洞和地表下材料分布不均的特点。
  而现在,我们只需等待2023年9月24日的到来,届时 OSIRIX-REx 将带着样本返回地球。 据悉,任务目前处于良好状态,这显然是个好消息。 关于这颗迷人的(也可能是令人担忧的)小行星Bennu ,还有很多东西需要学习和了解。
  如果朋友们喜欢,敬请关注"知新了了"!

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