比走路還慢！DART探測器拍下小行星互擲'宇宙雪球'的罕見證

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2022年9月，NASA的DART探測器以每秒6.1公里的速度撞向小行星衛星Dimorphos。但在撞擊前8.55秒，它意外拍到了更驚人的畫面：這對小行星正在互相投擲"雪球"。

這些"雪球"的速度只有每秒30.7厘米，比你走路還慢。它們從主星Didymos表面剝離，像雪崩一樣緩緩飄向衛星Dimorphos，在表面留下扇形痕跡。這是人類首次直接觀測到雙星小行星系統間的物質交換。

最初，研究團隊以為相機出了故障。

經過數月處理，團隊去除了巨石陰影和光照干擾，Dimorphos表面浮現出放射狀的扇形條紋。這些條紋呈扇形分布，集中在衛星赤道附近，與撞擊坑的圓形凹陷截然不同。

關鍵證據指向光源偏移。條紋起點位于Dimorphos邊緣特定區域，與太陽直射點明顯錯開。這證明痕跡并非光照幻覺，而是真實存在的物質沉積。

這些"宇宙雪球"來自YORP效應。

這個以四位科學家姓氏首字母命名的效應指出，陽光照射小行星表面，被吸收后再以紅外輻射形式釋放，會產生微小扭矩。數千萬年累積下來，小行星自轉不斷加速，直到表面物質被甩出去。

Didymos正是如此。它自轉加快后，表面石塊和塵埃被拋入太空，部分落入Dimorphos引力范圍。計算顯示，物質離開Didymos的速度僅為每秒30.7厘米。

Sunshine解釋："低速撞擊不會形成撞擊坑，而是像滾雪球一樣堆積成扇形沉積物。"這為雙星小行星的形成機制提供了直接視覺證據。

為驗證這一理論，研究團隊在馬里蘭大學實驗室開展模擬實驗。

他們將涂色礫石撒在沙盤上模擬Dimorphos表面的巨石，然后用彈珠模擬飛來的"宇宙雪球"。高速攝像機記錄下彈珠撞擊過程：巨石阻擋了部分材料，但允許顆粒從縫隙間穿過，形成射線狀圖案。

勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的計算機模擬進一步確認結果。無論撞擊體是致密巖石還是松散塵埃團，Dimorphos表面的巨石都會將撞擊物質 sculpt 成扇形射線。

這些地面實驗與DART拍攝的圖像完全吻合，證實了雙星系統間確實存在緩慢而持續的物質交換。

這項發現對行星防御具有重要價值。約15%的近地小行星擁有衛星，雙星系統動力學比此前認為的更復雜。理解其物質交換機制，有助于精確計算小行星軌道和撞擊效果。

中國在這一領域正加速布局。國家航天局已明確提出小行星防御任務計劃，預計2025至2026年間實施首次近地小行星撞擊或伴飛試驗，驗證偏轉技術。

天問二號任務計劃2025年發射，將對近地小行星2016 HO3實施采樣返回，并伴飛主帶彗星311P。這將是人類首次從小行星采樣返回并探測主帶彗星的任務，對理解小行星物質組成和表面特性具有關鍵意義。

歐洲空間局的Hera探測器預計2026年12月抵達Didymos系統，將詳細勘察DART撞擊坑和"雪球"痕跡是否幸存。中國 scientists 正密切關注該任務數據，為未來自主任務積累工程經驗。

這些緩慢飛行的"宇宙雪球"提醒我們：看似死寂的小行星實則充滿動態變化。在地球防御體系中，理解這些細節或許就是攔截威脅的關鍵。

Sunshine, J. M., et al. (2026). Evidence of Recent Material Transport within a Binary Asteroid System. The Planetary Science Journal. DOI: 10.3847/psj/ae3f27

NASA/JHU-APL/UMD. (2022). DART mission imagery and impact data.

University of Maryland. (2026, March 7). DART images reveal asteroids can toss slow 'cosmic snowballs' between moons. Phys.org.