双星小行星次星上由自转引起的颗粒运动：以 DART 对 Dimorphos 的撞击为例

NASA 的双小行星重定向测试（DART）任务将对 Didymos 双星小行星系统的次星 Dimorphos 进行动能撞击，这将激发 Dimorphos 的动力学状态并导致绕同步态的显著天平动，并可能引致混沌的非主轴自转。尽管这一特定结果由人为造成，许多其他双星系统的次星也易于出现此类奇异自旋状态。对于处于激发自旋态的卫星，时变潮汐与自转环境可导致显著的表面加速度。视具体情况，该机制可能驱动次星表面的颗粒运动。我们使用完全耦合的三维模拟代码对类 Didymos 双星小行星系统的动力学演化进行建模。随后，我们计算了由次星受扰动力学状态引起的、作用于整个表面的时变引力与自转加速度。我们发现，激发的自转与轨道可诱导有效表面坡度的巨大变化，潜在触发颗粒运动与表面更新。然而，对于 DART 撞击情形，该效应高度依赖于诸多未知因素，如 Dimorphos 的详细形状、体密度、表面地质以及转移的动量。除 Didymos 系统与 DART 任务外，该效应对一般双星系统亦具有重要启示。