數(shù)十億年前，小行星碰撞導(dǎo)致數(shù)百公里寬的碎片被拋出，并共享相似的軌道，由此形成的群體被稱為小行星家族。其他小行星群是旋轉(zhuǎn)裂變的結(jié)果，旋轉(zhuǎn)裂變發(fā)生時(shí)，快速旋轉(zhuǎn)的天體達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速，并在幾公里寬的地方分裂成相對較小的碎片。

科學(xué)家們一直認(rèn)為裂變星體與碰撞家族是完全不同的。然而，現(xiàn)在在圣保羅研究基金會(FAPESP)支持的一個(gè)項(xiàng)目支持下，瓜拉廷蓋塔圣保羅州立大學(xué)(Unesp)附屬研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明：

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)和圣保羅聯(lián)邦大學(xué)以及法國蔚藍(lán)大學(xué)的研究人員也參與了這項(xiàng)研究，該研究發(fā)表在《自然天文學(xué)》期刊上。該項(xiàng)目的首席研究員、UNESP教授瓦萊里奧·卡魯巴(Valério Carruba)表示：這些發(fā)現(xiàn)改變了我們對小行星家族如何形成的理解。人們一直認(rèn)為小行星家族是碰撞的產(chǎn)物，碎片可以通過引力或非引力機(jī)制演化，大小大致保持不變。

現(xiàn)在我們觀察到，碰撞不是一次性事件，但可能會引發(fā)隨后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(gè)年輕小行星家族：瓊斯、和也、2001年GB11和洛爾，著手識別碰撞產(chǎn)生小行星家族中可能的裂變星體。使用基于時(shí)間反轉(zhuǎn)模擬、機(jī)器學(xué)習(xí)聚類算法的小行星家族識別方法，以及從GAIA、歐洲航天局(ESA)望遠(yuǎn)鏡和天體測量任務(wù)對太陽系天體的觀測中，獲得了高質(zhì)量天體測量數(shù)據(jù)(關(guān)于軌道位置和運(yùn)動(dòng))，確定了這四個(gè)極其年輕碰撞家族中的幾個(gè)亞星體。

研究分析證實(shí)，瓊斯家族中有三個(gè)第二或第三級裂變簇(占總數(shù)的6.7%)，2001年GB11家族中有兩個(gè)(6.3%)，洛爾家族中有兩個(gè)(27.3%)。研究將次級簇定義為由主碰撞創(chuàng)建包含父實(shí)體的較大族子集，而第三組是由后續(xù)碰撞創(chuàng)建不包括父實(shí)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(yuǎn)不會占到總數(shù)的5%以上，這可能與初級小行星家族形成的機(jī)制有關(guān)。

短暫可見

當(dāng)小行星家族形成時(shí)，它們包括由于碰撞或由于非引力效應(yīng)等非引力效應(yīng)而高速旋轉(zhuǎn)的碎片流，YORP是與太陽輻射有關(guān)的熱扭矩。這些碎片最終聚集成只能在一段時(shí)間內(nèi)可見的裂變?nèi)?，?00萬到1000萬年后，它們就會分裂，不再能用現(xiàn)在可用的方法檢測到，過去形成的許多裂變星體已經(jīng)無法探測到了。在許多碰撞家族中，沒有對小行星的自轉(zhuǎn)周期進(jìn)行估計(jì)，獲得自轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)將有助于我們找出哪些小行星可能是裂變星體。

博科園｜研究/來自：圣保羅研究基金會

參考期刊《自然天文學(xué)》

DOI: 10.1038/s41550-019-0887-8

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