太空情报员|小行星为啥喷砂子?


2016年9月8日 , NASA发射了一颗全称叫Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer的探测器 , 意思是太阳系起源、光谱解析、资源识别、安全保障和小行星风化层探索者 , 缩写为OSIRIS-REx 。
这个缩写和埃及神话中的冥王俄西里斯有关 , 所以我们叫它“冥王号”好了 。

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(左)埃及神话中的俄西里斯(Osiris)(图中最左边那个)| 维基;(右)冥王号探测器示意图 | NASA
2018年12月31日 , 冥王号进入它的探测目标——一颗名叫“贝努”(Bennu)的近地小行星的轨道 , 开始在距离贝努质心1.6-2.1公里的高度上进行环绕探测 。

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小行星贝努
然而 , 入轨才刚一周的2019年1月6日 , 也是贝努飞掠近日点的4天前 , 冥王号就惊讶地发现…… 咦?贝努好像在往外喷射尘埃颗粒哎???

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2019年1月6日 , 冥王号NavCam1相机拍摄的两张不同曝光时间(1.4毫秒和5秒)
也就是说 , 贝努并不是一颗普普通通的小行星 , 它是一颗罕见的“活跃小行星”——轨道特征和小行星一样 , 但又会偶尔或长期表现出喷射粒子、产生尾迹之类与彗星相似的活跃特征 。
到底是发生了什么才让原本看起来老老实实的小行星“不安分”了起来呢?为了解开这个谜团 , 冥王号项目组进行了一系列考察和论证 , 这一成果于2019年12月6日在线发表于《科学》杂志 。
频繁喷发?
第一次发现贝努有这样的喷射粒子行为是在2019年1月6日 , 这很大程度上是因为这次喷发事件规模非常大 , 太容易被发现了 。 但通过查验更早时候拍摄的贝努照片 , 冥王号项目组发现:之前似乎就有过小规模的粒子活动 。
实际上 , 冥王号记录下的最早的贝努周围粒子迹象可以追溯到2018年12月10日——NavCam1相机拍摄到了一颗亚轨道飞行的的砾石 , 直径约有8厘米 。

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A和B那样的抛物轨迹就是“亚轨道” , 飞一段还会落回贝努表面 。
为了不错过接下来可能的喷发事件 , 冥王号分别从1月11日和28日开始两次增加了对贝努的拍照频率 。 经过一番详尽的跟踪考察和统计 , 冥王号从进入贝努轨道到2019年2月中旬的约50天里 , 共计有39天都在贝努周围观测到有粒子活动 。 不过其中有近十次都是小规模的粒子喷发(喷射粒子数不足20颗) , 还有20多天只观测到了单个粒子游荡的痕迹 , 这些颗粒物似乎并不对应于具体哪次喷发事件 , 更接近于背景粒子 。

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后两次大规模粒子喷射事件(紫色)之后 , 均有观测到背景粒子(蓝色)增多
规模最大的三次喷发分别发生在2019年1月6日、1月19日和2月11日 , 喷射的粒子数均超过60颗 , 第一次甚至达到200颗左右 。

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冥王号拍摄到的小行星贝努上三次规模最大的喷发事件
这三次喷发 , 是冥王号团队的重点分析研究对象 。
三次大喷发 , 从哪里来?


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