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NASA/DART 撞击 Dimorphos 抛射物的表征:观测与蒙特卡洛模型

地球与行星天体物理 2023-07-20 v1

摘要

NASA/DART(双小行星重定向测试)航天器成功撞击了双星系统 (65803) Didymos 的伴星 Dimorphos。撞击后释放出大量尘埃云,并形成了持久的尘埃尾。我们从地面和哈勃空间望远镜(HST)对尘埃尾进行了广泛监测。通过结合两套观测数据并使用所观测尘埃尾的蒙特卡洛模型,我们给出了抛射尘埃特性(即粒径分布与抛射速度、抛射几何参数及质量)的表征。最契合成像数据的微分粒径分布函数为一截断幂律,对 r≤3 mm 的颗粒幂指数为 -2.5,对更大颗粒为 -3.7。颗粒尺寸范围从 1 μm 到 5 cm。抛射物按速度和抛射方向可分为两个组分。自 2022 年 10 月 8 日起观测到的双尾北部组分,可能与撞击碎片在 Didymos 上引发的二次抛射事件有关,但也可能仅由双星系统动力学本身造成。抛射总尘埃质量的下限估计为 ∼6×10^6 kg,其中一半被抛入行星际空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.10086,
  title  = {Characterization of the ejecta from NASA/DART impact on Dimorphos: observations and Monte Carlo models},
  author = {Fernando Moreno and Adriano Campo Bagatin and Gonzalo Tancredi and Jian-Yang Li and Alessandro Rossi and Fabio Ferrari and Masatoshi Hirabayashi and Eugene Fahnestock and Alain Maury and Robert Sandness and Andrew S. Rivkin and Andy Cheng and Tony L. Farnham and Stefania Soldini and Carmine Giordano and Gianmario Merisio and Paolo Panicucci and Mattia Pugliatti and Alberto J. Castro-Tirado and Emilio Fernandez-Garcia and Ignacio Perez-Garcia and Stavro Ivanovski and Antti Penttila and Ludmilla Kolokolova and Javier Licandro and Olga Munoz and Zuri Gray and Jose L. Ortiz and Zhong-Yi Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.10086},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by Planetary Science Journal, July 7th, 2023