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數十億年前,小行星碰撞的碎片被丟擲,由此才形成了小行星家族!

數十億年前,小行星碰撞導致數百公里寬的碎片被丟擲,並共享相似的軌道,由此形成的群體被稱為小行星家族。其他小行星群是旋轉裂變的結果,旋轉裂變發生時,快速旋轉的天體達到臨界轉速,並在幾公里寬的地方分裂成相對較小的碎片。科學家們一直認為裂變星體與碰撞家族是完全不同的。然而,現在在聖保羅研究基金會(FAPESP)支援的一個專案支援下,瓜拉廷蓋塔聖保羅州立大學(Unesp)附屬研究人員進行的一項研究表明:

數十億年前,小行星碰撞的碎片被丟擲,由此才形成了小行星家族!

在某些情況下,裂變星體可能來自碰撞家庭。巴西國家空間研究所(INPE)和聖保羅聯邦大學以及法國蔚藍大學的研究人員也參與了這項研究,該研究發表在《自然天文學》期刊上。該專案的首席研究員、UNESP教授瓦萊里奧·卡魯巴(Valério Carruba)表示:這些發現改變了我們對小行星家族如何形成的理解。人們一直認為小行星家族是碰撞的產物,碎片可以透過引力或非引力機制演化,大小大致保持不變。

數十億年前,小行星碰撞的碎片被丟擲,由此才形成了小行星家族!

現在我們觀察到,碰撞不是一次性事件,但可能會引發隨後形成的一系列其他群體。研究人員選擇了不到500萬年前形成的四個年輕小行星家族:瓊斯、和也、2001年GB11和洛爾,著手識別碰撞產生小行星家族中可能的裂變星體。使用基於時間反轉模擬、機器學習聚類演算法的小行星家族識別方法,以及從GAIA、歐洲航天局(ESA)望遠鏡和天體測量任務對太陽系天體的觀測中,獲得了高質量天體測量資料(關於軌道位置和運動),確定了這四個極其年輕碰撞家族中的幾個亞星體。

數十億年前,小行星碰撞的碎片被丟擲,由此才形成了小行星家族!

研究分析證實,瓊斯家族中有三個第二或第三級裂變簇(佔總數的6。7%),2001年GB11家族中有兩個(6。3%),洛爾家族中有兩個(27。3%)。研究將次級簇定義為由主碰撞建立包含父實體的較大族子集,而第三組是由後續碰撞建立不包括父實體的主族的子集。在年齡超過1億年的小行星家族中,二級和三級群體中可探測到的裂變星體永遠不會佔到總數的5%以上,這可能與初級小行星家族形成的機制有關。

短暫可見

當小行星家族形成時,它們包括由於碰撞或由於非引力效應等非引力效應而高速旋轉的碎片流,YORP是與太陽輻射有關的熱扭矩。這些碎片最終聚整合只能在一段時間內可見的裂變群,在500萬到1000萬年後,它們就會分裂,不再能用現在可用的方法檢測到,過去形成的許多裂變星體已經無法探測到了。在許多碰撞家族中,沒有對小行星的自轉週期進行估計,獲得自轉資料將有助於我們找出哪些小行星可能是裂變星體。

博科園|研究/來自:聖保羅研究基金會

參考期刊《自然天文學》

DOI: 10。1038/s41550-019-0887-8

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