小行星在靠近地球时获得表面改造

地球引力震动了冒险进入地球出人意料的巨大引力影响范围内的小行星上风化的表面

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许多小行星由于太阳引起的光照风化和微陨石的轰击而呈现红色色调,但少数几个保留了相对原始的灰色外观。 在1月21日出版的Nature杂志上,麻省理工学院的行星科学家Richard Binzel和他的同事报告了一项发现,这项发现可能彻底解开小行星着色之谜。(大众科学是Nature出版集团的一部分。)

Binzel和他的同事发现,一颗经过地球附近的小行星实际上会被这次相遇震动,从而使其松散结合的表面上的新鲜物质翻上来。

许多小行星都显示出风化的迹象,这种变红的过程可能是太阳风带电粒子降解矿物质所致,Binzel说,这“几乎就像晒伤一样”。 相关研究小组2009年的一项研究表明,这种变红的过程可以在不到一百万年的时间内发生,这在天文时间尺度上是很快的。 因此,无论是什么现象导致了小行星表面焕然一新,它都必须是一个反复发生或最近发生的过程;否则太阳风将有时间覆盖其影响。

研究人员追溯了95颗已知小行星在过去50万年内的轨道,以检验过去与地球的相遇可能会影响小行星表面属性的理论,西南研究所的David Nesvorný和他的同事在五年前提出了这个想法。 Binzel说:“我们发现所有新鲜的小行星都在过去几十万年内与地球相遇过。” 同样,过去50万年内似乎一直位于月球轨道之外的20个天体都是红色的——它们没有足够靠近地球,无法产生表面翻新的地震震动。

研究人员提出,在距离地球约10万公里(大约是地月距离的四分之一)的范围内经过时,小行星会感受到来自地球引力的足够影响,从而引发Binzel所说的“一点点潮汐应力,与地球的轻微拉锯战”。 由于它们的表面本质上是松散的碎石堆,因此这种拉锯战引起的震动足以翻出新鲜的灰色物质。 Binzel说:“这有点像你在高速公路旁挖雪堆一样。你翻动几铲雪,新鲜的白雪就会取代顶部的脏雪。”

对于轨道掠过大小相当的金星以及质量较小的火星的小行星,也应该发生同样的现象,尽管靠近这些行星的小行星群体的特征不太明确。 对地震震动理论的可观察到的检验可能会在2029年到来,届时近地小行星阿波菲斯将从距离地球约3万公里的范围内经过,远在Binzel和他的同事确定的近距离极限之内,并且接近一些地球同步卫星的轨道。 如果Binzel和他的同事是正确的,那么目前呈现出饱经太空风化外观的阿波菲斯,在2029年与地球相遇后,可能会以焕然一新的灰色外观离开。

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