马里兰大学研究揭示双小行星系统间的活跃物质交换

马里兰大学（UMD）的一项最新研究打破了人们对太空环境静止不变的传统认知。研究表明，在近地天体中占比约15%的双小行星系统实际上是极具动态性的结构，其内部存在着持续的物质交换。根据2026年3月6日发表在《行星科学杂志》（The Planetary Science Journal）上的研究结果，这些双星系统之间的相互作用并非仅由引力平衡决定；小行星之间通过低速碰撞进行着细微的尘埃与岩石碎片交换，这种现象导致了它们表面形态的不断演变。

这一发现的关键证据源自对美国国家航空航天局（NASA）DART探测器在2022年撞击迪莫弗斯（Dimorphos）前拍摄的影像资料的深入分析。杰西卡·桑希恩（Jessica Sunshine）教授及其团队在迪莫弗斯表面观察到了明亮的扇形条纹。经过托尼·法恩汉姆（Tony Farnham）和胡安·里索斯（Juan Rizos）利用数字算法过滤光影干扰后，这些条纹被确认为是从体积更大的主星迪迪莫斯（Didymos）迁移至其卫星的物质痕迹。桑希恩教授将此过程形象地比作“宇宙雪球”的撞击，而这些以约30.7厘米/秒的速度形成的条纹则是撞击留下的“伤疤”，这解释了为何表面没有出现巨大的陨石坑。

此次分析还首次为“雅科夫斯基-奥基夫-拉齐耶夫斯基-帕德克”（YORP）效应提供了直接的视觉验证。这种由太阳热能引起的效应促使迪迪莫斯自转加速，进而导致其表面物质被抛射。UMD研究员哈里森·阿格鲁萨（Harrison Agrusa）开发的3D模型证实，这些扇形结构主要集中在迪莫弗斯的赤道区域，这正是预测中迪迪莫斯碎片沉积的地带。此外，埃斯特班·赖特（Esteban Wright）团队在UMD物理科学与技术学院通过砂石模拟实验成功重现了扇形条纹的形成机制，相关结论也得到了利弗莫尔国家实验室计算机模拟的进一步验证。

这项发现对行星防御领域具有深远意义，因为在评估动态双星系统时，必须考虑这种缓慢但持续的质量转移。与此同时，2026年3月6日发表在《科学进展》（Science Advances）上的另一篇论文指出，DART的撞击使迪迪莫斯-迪莫弗斯系统绕太阳运行的轨道在770天的周期内偏移了0.15秒。这是人类活动首次改变天体的日心轨道轨迹，撞击产生的碎片喷射产生的推力将撞击动量增强了约一倍。

为了进一步探究这一现象，欧洲航天局（ESA）已于2024年10月7日从卡纳维拉尔角利用猎鹰9号火箭发射了“赫拉”（Hera）任务。作为ESA空间安全计划的首个任务，“赫拉”将于2026年11月抵达迪迪莫斯系统，进行详细的撞击后地形测绘。这将使DART实验转化为一种成熟且可复制的地球防御技术。据悉，迪迪莫斯（65803）直径约780米，其卫星迪莫弗斯直径约151米，大小与吉萨大金字塔相当。由于该系统不对地球构成威胁，因此成为了轨道实验的理想目标。