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双生星

小行星

双生星（英语：(65803) Didymos，临时名称 1969 GT是一个次公里级小行星和双星系统，被归类为潜在危险小行星和近地天体的阿波罗型小行星[a]。这颗小行星于1996年由太空监视在基特峰国家天文台]进行的调查发现，其160米长的小行星卫星命名为双卫一（英语：Dimorphos）于2003年被发现。由于其联星的性质，这颗小行星现时被命名为双生星，即希腊“双胞胎”的单词。

双生星（65803 Didymos）
DART主探测器于撞击前拍摄的双生星（左下）和双卫一(右上)影像。
发现 [1]
发现者太空监视
发现地 美国基特峰国家天文台
发现日期1996年4月11日
编号
命名依据希腊语单词“双胞胎”之意[2]
其它名称1996 GT
小行星分类NEO · PHA
Apollo (2022) [1][a]
轨道参数 [1]
历元 2022年1月21日（JD 2459600.5）
不确定参数 0
观测弧24.82 年（9,066日）
远日点2.2753 AU
近日点1.0131 AU
半长轴1.6442 AU
离心率0.38385
轨道周期2.11 yr（770日）
平近点角232.01
轨道倾角3.4079°
升交点黄经73.196°
近日点参数319.32°
已知卫星1 (双卫一，Dimorphos）
与地球最小轨道相交距离0.0403 AU（15.7 LD）
与火星最小轨道相交距离0.02 AU（7.8 LD）[4]
物理特征
大小851 × 849 × 620 m
(± 15 × 15 × 15 m)
质量(5.4±0.4)×1011 kg（系统）[5]
≈ 5.2×1011 kg（主星）[6]
平均密度2.40±0.30 g/cm3[7]
自转周期2.2600±0.0001[5]
2.2593±0.0002 h[8]
转轴倾角174°±20°[b]
极黄纬−84°±20°
极黄经310°±20°
几何反照率0.15±0.04
光谱类型S[5][10] · SMASS = Xk[1] · X[11]
绝对星等(H)18.0[1] · 18.16[11][8][12]
18.16±0.03[13]

双生星的卫星，双卫一（英语：Dimorphos）是DART任务的标靶。该任务旨在通过与航天器碰撞来测试避免小行星撞击的可行性，而该任务的飞越部分，立方卫星LICIACube见证了撞击。

发现

 
阿雷西博天文台于2003年拍摄的“双生星”及其卫星双卫一的雷达影像。

“双生星”是由亚利桑那大学斯图尔德天文台和月球与行星实验室的太空监视使用其在基特峰国家天文台0.9米望远镜进行的调查，于1996年4月11日发现的。其他人发现了这颗小行星的联星性质；对联星的怀疑首先出现金石深太空通信通讯网（英语：Goldstone Deep Space Communications Complex），因为来自它的多普勒雷达回波都有延迟的现象。于2003年11月23日通过分析光学的光变曲线以及阿雷西博雷达成像得到了证实[4]。

轨道性质

双生星每770天（2年1个月）绕太阳运行一次，距离为1.0-2.3AU。它的轨道离心率为0.38，相对于黄道的倾角为3°。现时，地球轨道和双生星轨道之间的最小距离为0.04 AU（6.0 × 106 km）[1]，但会随着小行星受到的摄动而改变。2003年11月，它距离地球718万公里；它要到2123年11月才会再次靠近地球，距离为586万公里。双生星偶尔也会非常接近火星：它将于2144年7月以468万公里的距离飞越火星[1]。即使是2184年10月的接近地球，其不确定性区域也大致为±1343 km[14]。

双生星有三分之一的时间在近地小行星（NEA）的区域运行，那里更有可能发生撞击。这意味着大约每7.3万至8.4万年，就会有一个物体以DART任务撞击其卫星的能量撞击双生星。双生星的NEA寿命中位数为800万至1,000万年，可能已经受到数十次撞击[15]。

物理性质

 
DART撞击后两天，南方天文物理研究望远镜对双生星的尘埃喷出物和尾部进行了彩色成像。
 
DART撞击后12天，哈伯太空望远镜拍摄到双生星的双尾。

在SMASS分类中，双生星被归类为Xk型小行星，这是从X型衍生出来的罕见K-型小行星[1]。随后的可见光和近红外光谱表明，它本质上是硅酸盐，这也使它成为一颗石质S-型小行星[16]。它的自转非常快，周期为2.26小时，亮度变化很小，仅为0.08星等（U=3/3），这表明主体具有近似球形的形状[11][8][17]。雷达观测证实了这种球状，表明由于其快速旋转，它是扁球体[5]。

 
基于光变曲线和雷达数据建立的双生星和它的卫星双卫一（Dimorphos）的形状模型。

卫星

主条目：双卫一
 
DART主探测器于撞击前30秒拍摄的双卫一图片。

双生星是一颗联星小行星，其轨道上有一颗卫星。小行星卫星，名称为双卫一[18]，在大致圆形的逆行轨道上移动[19]，轨道周期为11.9小时 [11][c]。量测它的直径大约为 160米（520英尺），而与直径为780米（2,560英尺）的主星比较，平均直径比率为0.22[20]。它以前以其临时名称 “S/2003 (65803) 1”而闻名，并被非正式地称为“Didymoon”或“Didymos B”[21][18]。

命名

这颗小行星因为原先以为是对双星，所以被命名为双生星，是希腊语中的双胞胎之意[2]。这名称是在该天体的双星性质被发现后，由发现者，亚利桑那大学月球和形星实验室的天文学家约瑟夫·L.（Joseph L.）建议，并由"乔"蒙塔尼向国际天文学联合会提出。核准的命名说明刊登于2004年7月13日出版的MPC52326号[22]。

小行星卫星的名字来自"Dimorphos"（双卫一），在希腊语的意思是"有两种形式" [23]。这个名字的涵义表示在双小行星重定向测试（Double Asteroid Redirection Test，简称DART）太空船撞击之后，这颗卫星的轨道将发生如何的变化[18]。将具有双重性的双卫一做为测试的目标和未来行星保护蓝图的一部分，是适当的[18]。卫星的名字是由在塞萨洛尼基亚里士多德大学的行星科学家克利奥梅尼斯·齐加尼（Kleomenis Tsiganis）建议的[24]。

探勘计划

 
艺术家想想中的双小行星改道测试（DART，飞镖）太空船。

双生星是欧洲太空总署（ESA）和美国太空总署（NASA）合作的艾达任务（英语：AIDA (mission)）（小行星撞击与偏转评估任务）研议的机器人撞击目标[25][26]。而欧洲的太空船还在（Hera（英语：AIDA (mission)#Hera）还在建议阶段，美国太空总署就宣布它将继续执行任务的撞击部分，称为双小行星改道测试，或称为"DART"（飞镖）的部分。美国太空总署的任务旨在测试太空船的撞击能否成功偏转会与地球碰撞的小行星行进方向。飞镖将是第一个刻意瞄准已知有小行星卫星的太空船（伽利略号曾经拜访的艾达，被发现有卫星是意外的惊喜）。双生星的大小是从地球最容易抵达的小行星，太空船只要有每秒5.1公里的速度差就可以交会，而到达月球需要每秒6.0公里的速度差[27]。飞镖于2021年11月发射，预计将于2022年10月撞击目标[28]。 欧洲太空总署的Hera任务在2019年11月获准，预计在2024年发射，并将于2027年抵达双生星。它将测量飞镖撞击的动态影响，并测量飞镖造成的撞击坑特征[28]。

相关条目

注解

  1. ^ 1.0 1.1 引用错误：没有为名为Apollo的参考文献提供内容
  2. ^ 奈杜（英语：Naidu）等人（2020）根据黄道坐标给出双生星的北极方向，此处“λ” 是黄经和“β”是黄纬[5]。（p. 12）“β”是与黄道平面的角度偏移，而相对于黄道的倾角“i”，是与黄道北极在“β”=+90°处的角度偏移；“i”相对于黄道，将是“β”的补角[9]。因此，有鉴于“β”= –84°，相对于黄道“i”= 90° – (–84°) = 174°。
  3. ^ Lightcurve plots of 65803 Didymos, Palmer Divide Observatory, B. D. Warner

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 JPL Small-Body Database Browser: 65803 Didymos (1996 GT) (2017-04-27 last obs.). Jet Propulsion Laboratory. [2017-06-28]. （原始内容存档于2020-11-17）.    本文含有此来源中属于公有领域的内容。
  2. ^ 2.0 2.1 Schmadel, Lutz D. (65803) Didymos [1.64, 0.38, 3.4]. Dictionary of Minor Planet Names – (65803) Didymos, Addendum to Fifth Edition: 2003–2005. Springer Berlin Heidelberg. 2006: 225. ISBN 978-3-540-34361-5. doi:10.1007/978-3-540-34361-5_2677. 
  3. ^ didymous. 牛津英语词典 (第三版). 牛津大学出版社. 2005-09 （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 65803 Didymos (1996 GT). Minor Planet Center. [2017-03-12]. （原始内容存档于2020-11-12）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 引用错误：没有为名为Naidu2020的参考文献提供内容
  6. ^ 引用错误：没有为名为Nakano2022的参考文献提供内容
  7. ^ 引用错误：没有为名为Cheng2023的参考文献提供内容
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 Pravec, P.; Scheirich, P.; Kusnirák, P.; Sarounová, L.; Mottola, S.; Hahn, G.; et al. Photometric survey of binary near-Earth asteroids. Icarus. March 2006, 181 (1): 63–93 [2017-03-12]. Bibcode:2006Icar..181...63P. doi:10.1016/j.icarus.2005.10.014. （原始内容存档于2022-10-03）. 
  9. ^ 引用错误：没有为名为coordstransform的参考文献提供内容
  10. ^ 引用错误：没有为名为Scheirich2022的参考文献提供内容
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 LCDB Data for (65803) Didymos. Asteroid Lightcurve Database (LCDB). [2017-03-12]. （原始内容存档于2020-07-01）. 
  12. ^ Kitazato, K.; Abe, M.; Mito, H.; Tarusawa, K.; Soyano, T.; Nishihara, S.; et al. Photometric Behaviour Dependent on Solar Phase Angle and Physical Characteristics of Binary Near-Earth-Asteroid (65803) 1996 GT. 35th Lunar and Planetary Science Conference. March 2004: 1623 [2017-03-12]. Bibcode:2004LPI....35.1623K. （原始内容存档于2022-10-03）. 
  13. ^ Pravec, Petr; Harris, Alan W.; Kusnirák, Peter; Galád, Adrián; Hornoch, Kamil. Absolute magnitudes of asteroids and a revision of asteroid albedo estimates from WISE thermal observations. Icarus. September 2012, 221 (1): 365–387 [2017-03-12]. Bibcode:2012Icar..221..365P. doi:10.1016/j.icarus.2012.07.026. （原始内容存档于2020-06-08）. 
  14. ^ 引用错误：没有为名为Horizons2184的参考文献提供内容
  15. ^ Campo Bagatin, Adriano; Dell’Oro, Aldo; Parro, Laura M.; Benavidez, Paula G.; Jacobson, Seth; Lucchetti, Alice; Marzari, Francesco; Michel, Patrick; Pajola, Maurizio; Vincent, Jean-Baptiste. Recent collisional history of (65803) Didymos. Nature Communications. 2024-05-03, 15 (1): 3714 [2024-10-06]. ISSN 2041-1723. PMC 11068898  . doi:10.1038/s41467-024-48094-7. （原始内容存档于2024-10-07） （英语）. 
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  18. ^ 18.0 18.1 18.2 18.3 Talbert, Tricia. NASA's First Planetary Defense Mission Target Gets a New Name. NASA. 2020-06-23 [2020-06-23]. （原始内容存档于2021-02-10）.    本文含有此来源中属于公有领域的内容。
  19. ^ Scheirich, P.; Pravec, P.; Jacobson, S.A.; Ďurech, J.; Kušnirák, P.; Hornoch, K.; Mottola, S.; Mommert, M.; Hellmich, S.; Pray, D.; Polishook, D.; Krugly, Yu.N.; Inasaridze, R.Ya.; Kvaratskhelia, O.I.; Ayvazian, V.; Slyusarev, I.; Pittichová, J.; Jehin, E.; Manfroid, J.; Gillon, M.; Galád, A.; Pollock, J.; Licandro, J.; Alí-Lagoa, V.; Brinsfield, J.; Molotov, I.E. The binary near-Earth Asteroid (175706) 1996 FG3 — an observational constraint on its orbital evolution. Icarus. 2015, 245: 56–63. Bibcode:2015Icar..245...56S. S2CID 119248574. arXiv:1406.4677  . doi:10.1016/j.icarus.2014.09.023. 
  20. ^ Johnston, Robert. (65803) Didymos. johnstonsarchive.net. 2014-09-20 [2017-06-28]. （原始内容存档于2020-10-23）. 
  21. ^ "Telescopes focus on target of ESA's asteroid mission 互联网档案馆的存档，存档日期18 August 2015." at phys.org (30 June 2015)
  22. ^ MPC/MPO/MPS Archive. Minor Planet Center. [2017-03-12]. （原始内容存档于2020-04-26）. 
  23. ^ MPEC 2020-M83 : (65803) Didymos I = Dimorphos. Minor Planet Center. International Astronomical Union. 2020-06-23 [2020-06-29]. （原始内容存档于2021-09-08）. 
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  28. ^ 28.0 28.1 Numerical modelling of the DART impact and the importance of the Hera mission.[永久失效链接] Sabina D. Raducan, Thomas M. Davison, Gareth S. Collins. PDC 2019. Washington, D.C., USA.

外部链接

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