DART/Dimorphos 碎片轨迹的单次抛射模型

NASA DART 航天器与 Dimorphos 小行星的碰撞导致形成了一条独特且长寿命的碎片轨迹，该轨迹由太阳辐照压作用于抛射颗粒而形成。此轨迹曾短暂呈现双重外观，被解释为两次抛射的结果。我们提出了一个模型，可在无需假设两次抛射的情况下产生瞬态双重轨迹。我们的模型将双重轨迹的外观解释为从与锥轴成大角度观察时锥壁的投影，并避免了由单次瞬时撞击在两个时期产生尘埃的问题。颗粒遵循分段幂律尺寸分布，微分指数分别为 q = 2.7±0.2（1 μm ≤ a ≤ 2 mm）、3.9±0.1（2 mm < a ≤ 1 cm）和 4.2±0.2（1 cm < a ≤ 20 cm）。我们发现，尺寸从 1 μm 到 20 cm 的颗粒总轨迹质量（假设密度 3500 kg/m³）约为 1.7×10⁷ kg，当扩展至半径达 3.5 m 的巨砾时升至 2.2×10⁷ kg。这相当于 Dimorphos 质量的 0.4–0.6%。