雙小行星系統動態揭秘：馬里蘭大學研究發現天體間頻繁進行物質交換

馬里蘭大學（UMD）的一項最新研究挑戰了傳統上將太空視為靜止環境的觀點，揭示了雙小行星系統實際上是高度動態的結構，且其內部存在持續的物質交換。這類系統約佔近地天體總數的 15%。根據 2026 年 3 月 6 日發表於《行星科學期刊》（The Planetary Science Journal）的論文顯示，雙生小行星之間的重力平衡並非唯一的互動因素；這些天體會透過低速碰撞，溫和地交換塵埃與岩石碎片，從而導致其表面特徵的不斷重塑與轉化。

這項研究的關鍵證據來自美國國家航空暨太空總署（NASA）DART 任務於 2022 年撞擊迪莫弗斯（Dimorphos）前所捕捉的珍貴影像。潔西卡·桑希恩（Jessica Sunshine）教授及其研究團隊在迪莫弗斯表面觀察到了獨特的扇形亮紋。透過托尼·法恩漢姆（Tony Farnham）與胡安·里索斯（Juan Rizos）開發的數位濾光演算法排除光影干擾後，這些條紋被證實是物質從體積較大的主星迪迪莫斯（Didymos）遷移至其衛星的視覺印記。桑希恩教授將此現象形容為「太空雪球」的撞擊，而這些以每秒約 30.7 公分的極低速形成的「傷痕」，也合理解釋了為何該處沒有出現巨大的隕石坑。

此外，該分析還提供了「雅科夫斯基-奧基夫-拉齊耶夫斯基-帕達克效應」（YORP 效應）的首個直接視覺證據。這種由太陽熱能引發的效應促使迪迪莫斯自轉加速，進而將表面物質拋向太空。馬里蘭大學研究員哈里森·阿格魯薩（Harrison Agrusa）建構的三維模型證實，這些扇形結構精確地集中在迪莫弗斯的赤道區域，即預測中的物質沉積帶。埃斯特班·賴特（Esteban Wright）在馬里蘭大學物理科學與技術學院主持的實驗，利用碎石與沙子模擬表面互動，成功重現了扇形條紋的形成過程，該結果隨後也獲得了勞倫斯利佛摩國家實驗室電腦模擬的進一步驗證。

這項科學發現對於全球行星防禦策略具有重大意義，因為在評估動態雙星系統時，必須將這種緩慢但持續的質量交換納入考量。與此同時，另一篇於 2026 年 3 月 6 日發表在《科學進展》（Science Advances）期刊的研究指出，DART 的撞擊使迪迪莫斯-迪莫弗斯系統在 770 天的週期中，繞日軌道偏移了 0.15 秒。這是人類歷史上首次透過人為活動改變天體的太陽中心軌道軌跡，而撞擊產生的碎片噴發更將原本的衝量增強了約一倍之多。

為了更全面地監測此類現象，歐洲太空總署（ESA）已於 2024 年 10 月 7 日從卡納維爾角發射「赫拉」（Hera）探測任務。作為 ESA 太空安全計畫的先鋒，赫拉預計於 2026 年 11 月抵達迪迪莫斯系統，進行撞擊後的詳細地形測繪與科學調查。這將有助於將 DART 實驗的成果轉化為一套成熟且可複製的地球防禦機制。迪迪莫斯（65803）直徑約 780 公尺，其衛星迪莫弗斯直徑約 151 公尺，大小與吉薩大金字塔相仿。由於該系統目前對地球不構成威脅，因此成為進行此類軌道動力學實驗的理想對象。