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阳光增加太空岩石旋转

这一系列图像描绘了地面望远镜在雷达观测中看到的小行星2000 PH5的畸形轮廓。太空岩石是被发现利用阳光增加自转的两块岩石之一。

根据三项新的研究,两颗分离的小行星已经将太阳光线转化为某种引擎,通过将吸收的阳光反射到太空中来加速它们的自转速度。

研究人员称,被称为2000 PH5和1862 Apollo的这两种甾体是第一种直接测量太阳光对相对较小的太空岩石的旋转影响的物质。

爱尔兰贝尔法斯特皇后大学2000年PH5研究的负责人、天文学家斯蒂芬·洛瑞告诉太空网:“小行星是我们太阳系形成过程中变化最小的残留物之一。”“因此,通过研究它们,我们可以追溯到大约45亿年前太阳系形成时的情况。”

当不对称太空岩石面向太阳的部分旋转远离恒星进入夜晚时,它可以比较小区域辐射更多的能量,并减弱其自转速度。这一现象长期以来一直被认为是错误的,但现在被直接发现了,以最初描述它的研究人员的名字命名为YORP效应(Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Padack)。

Lowry说:“YORP在改变火星和木星之间小行星的轨道方面也发挥着重要作用,包括它们在穿越轨道时的运载。”当然,“行星穿越轨道”是让地球上的天文学家感到担忧的原因。

对于小行星2000PH5来说,这种影响似乎很小,每年只会加快几分之一秒的自转速度。但新的研究发现,对于更大的1862年阿波罗来说,过去40年累积的YORP效应现在允许太空岩石每次绕太阳飞行多旋转一圈。

太空岩石摆振

小行星2000 PH5是一颗近地太空岩石,平均半径只有187英尺(57米),自转速度为每12.17分钟一次,在其表面的“一天”非常短。相比之下,地球每24小时绕其轴线转动一圈。

Lowry说,2001年至2005年间对太空岩石的视觉研究发现,它12分钟的一天每年缩短1毫秒,这表明它的“每日”自转速度随着时间的推移而加快。这项研究与由纽约伊萨卡康奈尔大学研究员帕特里克·泰勒领导的对同一小行星的另一项研究一起发表在3月9日的《科学》杂志上,他利用雷达观测支持了2000年PH5的YORP效应。

Lowry说:“我们预计变化会如此之小,因为理论上需要数百万年才能看到大的影响。”他补充道,histeam使用了一支庞大的望远镜舰队来跟踪小行星的亮度和位置。

但芬兰Rolf Nevanlinna研究所的MikkoKaasalainen领导的一个研究小组报告了YORP在行动中的另一个例子,研究人员发现,在过去40年里,4593英尺宽(1400米)的1862年阿波罗号受到了足够的阳光推动,现在它每绕太阳一周就额外自转一次,或者说多自转一天。这项研究在《自然》杂志上有详细介绍。

研究人员写道:“这种变化相当大,在光度曲线上清晰可见。”

Kaasalainen的团队使用了1980年至2005年间1862年阿波罗的存档和新的光度光曲线测量,来监测YORP效应对太空岩石的影响。美国国家航空航天局2005年的一份报告发现,1862年的阿波罗号每三小时完成一次自转。

旋转失控

Kaasalainen和他的同事认为,1862年阿波罗可能因YORP效应而达到了自转速率提升的峰值,这可能导致该物体释放了一些质量,并形成了一颗微小的卫星。研究人员表示,1862年的观测发现,阿波罗的小伴星不到其伴星的十分之一,太小了,无法解释YORP效应引起的自转速率变化。

Lowry说,YORP效应最终可能使2005 PH5旋转得如此之快,以至于服用类固醇的一天可能短至20秒。YORP效应也可能导致小行星的毁灭,迫使它旋转得如此之快,以至于质量下降或失去热量。

洛瑞说:“谁知道呢,也许我们可以看到其中一个物体自发地破裂。”“那太灰了!”


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