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双星小行星的BYORP效应与耗散:来自DART任务的启示

地球与行星天体物理 2024-07-01 v1

摘要

近地双星小行星Didymos是DART(防御性任务)在2022年9月的目标。较小的双星组成部分Dimorphos被航天器冲击,以测量碎石小行星碰撞冲击动量传递。DART及其相关地球基观测活动提供了关于Didymos-Dimorphos双星系统的大量科学数据。DART揭示了Dimorphos撞击前呈现较大抛物线和椭球形的样貌,而撞击后的观测结果表明Dimorphos现在呈现较长的抛物线形。我们将这些数据点纳入已知小型双星小行星的属性中,提出了关于辐射双星YORP(BYORP)效应以及小型双星潮汐耗散的新范式。我们发现,类似Dimorphos这样相对较为球形的碎石小行星,其BYORP效应较此前认为的更弱且更具尺度依赖性。这可能解释了几个经过充分表征的双星小行星所观察到的周期漂移值。我们还提出,小型双星的能量耗散主要由相对短暂的大规模(可能来自表面)材料移动所主导,而非长期稳态潮汐耗散。我们认为,DART撞击可能正是触发Dimorphos上一次大耗散事件的导火索。 Depending on this high-dissipation regime的持续时间,Dimorphos可能在Hera任务到来时比撞击数周后更动态地得到放松。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.20064,
  title  = {BYORP and Dissipation in Binary Asteroids: Lessons from DART},
  author = {Matija Ćuk and Harrison Agrusa and Rachel H. Cueva and Fabio Ferrari and Masatoshi Hirabayashi and Seth A. Jacobson and Jay McMahon and Patrick Michel and Paul Sánchez and Daniel J. Scheeres and Stephen Schwartz and Kevin J. Walsh and Yun Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.20064},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for PSJ