JWST 观测到尺米级主带小行星及其对陨石来源的探讨

小行星的发现对于防止地球遭遇撞击的星际防御工作至关重要，包括来自尺米级撞击体引发的大型爆炸。虽然直径大于等于100公里的大型小行星自形成以来一直停留在主带中，但小型小行星则常被输送到近地小行星(NEO)人群中。然而，由于缺乏直接的观测约束，他们的尺寸-频率分布——这有助于我们理解近地小行星以及陨石样本输送到地球的过程——在不同模型之间差异很大。本文报道了首次观测到的138个直径约为10米的最小小行星，这使我们得以实现对这些小行星的尺寸测量。这些观测得益于JWST的红外能力覆盖了小行星的发射峰，并采用了合成追踪技术。尽管轨道弧很小，我们仍能通过将已知小行星用作代理人来约束这些物体的距离和相位角，从而通过辐射测距法推导出尺寸。它们的尺寸-频率分布在直径约为100米时出现断点(去偏后累计斜率分别为直径小于和大于约100米时分别为$q = -2.66 \pm 0.60$和$-0.97 \pm 0.14$)，提示这种小行星群是由碰撞级联驱动的。根据本文所考察的点阵指向的几何学，这些小行星来自多个小行星家族——最可能的是Nysa族、Polana族和Massalia族。通过额外的长时间红外观测，JWST有望在天空各处 serendipitously 检测到数千颗尺米尺度的小行星，从而“原位”探测每个小行星家族以及陨石来源区域。