康奈尔大学研究人员开发了一种利用动力学估算小行星年龄的新方法
康奈尔大学的研究人员开发了一种利用动力学估算小行星年龄的新方法，并在小行星"塞拉姆"（Selam）上演示了这种方法。研究小组利用新颖的统计计算方法估计，去年 11 月发现的一颗小行星实际上是太阳系的幼儿--只有 200-300 万年的历史。
利用美国宇航局露西（Lucy）航天器上的 L'LORRI 相机在 2023 年 11 月 1 日最近距离前后几分钟内收集的数据制作的一对小行星丁基内什（Dinkinesh）及其卫星塞拉姆（Selam）的立体图像。图片来源：NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab 提供原始图片/Brian May/Claudia Manzoni 对图片进行立体处理
Selam是环绕火星和木星之间主小行星带中小行星丁基内什（Dinkinesh）的一颗"小卫星"，研究小组仅根据动力学，即这对小行星在太空中的运动方式，就推算出了塞拉姆的年龄。他们的计算结果与美国国家航空航天局露西任务根据对表面陨石坑的分析得出的结果一致，后者是测定小行星年龄的更传统的方法。
新方法是对上述工作的补充，并具有一些优势：研究人员说，这种方法不需要昂贵的航天器来捕捉特写图像；在小行星表面最近发生变化的情况下，这种方法可能更加准确；而且可以应用于其他几十个已知双星系统中的次级天体，这些系统占近地小行星的15%。
"找到小行星的年龄对于了解它们非常重要，与太阳系的年龄相比，这颗小行星非常年轻，这意味着它的形成时间很短，"航空航天工程领域的博士生科尔比-梅里尔说。"获得这一个天体的年龄可以帮助我们了解整个天体群"。
梅里尔是《天文学与天体物理学》（ Astronomy & Astrophysics）杂志上发表的"Age of (152830) Dinkinesh-Selam Constrained by Secular Tidal-BYORP Theory"一文的第一作者。
梅里尔是一位动力学专家，曾参与美国国家航空航天局（NASA）的双小行星重定向测试（DART）任务。2023年11月1日，当"露西"（Lucy）号飞船飞过"丁基内什"（Dinkinesh）时，梅里尔一直在密切关注，并意外地发现了Selam。梅里尔说，后者原来是一个"异常独特和复杂的天体"--所谓的"接触双星"，由两个基本上是碎石堆粘在一起的裂片组成，也是第一次看到这种天体围绕另一颗小行星运行。
研究人员说，双小行星是动态复杂而迷人的天体，它们正在进行某种拔河比赛。作用于天体的引力会导致它们物理上的隆起，并产生潮汐，从而缓慢地降低系统的能量。与此同时，太阳辐射也会改变双星系统的能量，这种效应被称为双星亚科夫斯基-奥基夫-拉齐耶夫斯基-帕达克（BYORP）效应。最终，双星系统将达到一个平衡状态，即潮汐和 BYORP 效应同样强烈--拔河比赛陷入僵局。
假设这些力处于平衡状态，并输入露西号任务公开共享的小行星数据，研究人员计算出了塞拉姆在由快速旋转的丁基尼斯号喷射出的表面物质形成后，需要多长时间才能达到目前的状态。在计算过程中，研究小组改进了之前存在的假设两个天体密度相同并忽略次级天体质量的方程式。通过大约 100 万次不同参数的计算，结果得出塞拉姆的中位年龄为 300 万年，最有可能的结果是 200 万年。
研究人员希望将他们的新老化方法应用于其他双星系统，在这些双星系统中，即使没有近距离飞越，也能很好地描述其动力学特征。
天文学和空间科学领域的博士生、论文共同作者亚历克西娅-库巴斯（Alexia Kubas）说："这种方法与陨石坑计数法配合使用，可以帮助更好地确定一个系统的年龄。如果我们使用两种方法，并且它们彼此一致，我们就能更有信心地得到一个有意义的年龄，来描述该系统的当前状态。"
编译来源：ScitechDaily
