科学家模拟试验发现太阳光可以撕裂小行星
据英国《新科学家》杂志的报道,计算机模拟实验揭示了令人惊叹的天文现象:太阳光的能量竟能使小行星一分为二,形成独特的小行星及其卫星组合。
科学界曾长期认为拥有自己的卫星的小行星非常罕见,然而自“伽利略”号飞船发现第一对小行星-卫星以来,我们已经发现了许多旁有小卫星的小行星。这些小行星主要分布在火星和木星之间的地带,其中有高达15%是穿越地球轨道的近地小行星。
关于这一现象的成因,科学家们曾提出多种假设。有的认为这些成对分布的小行星是由于古老的行星相撞形成,但考虑到太空星球间的巨大距离,这种撞击的可能性极小。另一种观点则倾向于潮汐的侵蚀作用,认为行星的重力会将路过的小行星分裂。计算机模拟的结果更倾向于第三种解释:太阳光的能量使小行星快速旋转并分裂。
位于美国马里兰大学的凯文·沃尔什及其同事提出了这一理论并进行计算机模拟验证。当小行星吸收太阳光时,它会以热量的形式释放这种能量。由于小行星表面的凹凸不平,热光量子形成的急流为岩石提供了全面的驱动力,被称为YORP作用。
为了验证这一理论,沃尔什及其研究小组选择了一颗名为1999 KW4的小行星及其卫星进行模拟实验。这些小行星看似由松散的岩石和漂石因重力聚在一起,其中体积较大的小行星形似飞碟,周围环绕着一个小卫星。在计算机模拟中,当碎石堆被加热到一定程度后,它们开始快速旋转,位于两极的松散物质向赤道部位滚动,使小行星形状发生改变。当达到某一临界速率时,小行星开始分裂,形成一对小行星及其卫星。
这个过程在太空中可能需要几十万年,但在计算机模拟中却可以在短短27秒内完成。更令人振奋的是,模拟结果与1999 KW4及其它近地成对小行星-卫星的实际状况相似。这也验证了越来越多的观点,即直径1公里大小的小行星是由松散的漂石聚集而成,而非一整块大岩石。这一发现为我们揭示了宇宙中的奇妙现象,进一步拓宽了我们对太空的认识。
这项研究为我们展示了计算机模拟在宇宙奥秘中的重要作用。通过模拟实验,我们可以更深入地了解太阳光的能量如何影响小行星的形态和分布,进一步丰富我们对太阳系的认识。