火星“震动”了小行星表面

麻省理工学院研究人员的一项新研究发现，火星与地球一样，如果接触足够紧密，也可以“刷新”小行星表面。

只要天文学家能够观测到小行星，一个问题就一直没有得到回答：为什么大多数小行星的表面看上去都比陨石（撞向地球的小行星残骸）更红？

麻省理工学院行星科学教授Richard Binzel在2010年提出了一种可能的解释：在位于火星和木星之间的太阳系主要小行星带中运行的小行星受到宇宙射线的照射，从而改变了其表面的化学性质，并随着时间的流逝而变红。相比之下，宾泽尔（Binzel）发现，从主带外突入并经过地球的小行星会受到地球重力的影响，从而引起“小行星地震”，使表面的谷物移动，从而使下面的新鲜谷物暴露出来。当这些“刷新的”小行星离地球太近时，它们会破裂并坠落为陨石。

从那时起，科学家一直认为与地球的近距离接触在刷新小行星方面起着关键作用。但是现在宾泽尔和他的同事弗朗西斯卡·德梅奥发现，如果火星紧密接触，火星也可以搅动小行星表面。研究小组计算了60颗刷新的小行星的轨道，发现其中的10％从未越过地球的轨道。取而代之的是，这些小行星仅接近火星，这表明“红色星球”可以使这些小行星的表面焕然一新。

DeMeo说：“我们不再认为地球是唯一的主要驱动力，它使我们想到太阳系中正在发生其他事情，从而使这些小行星得到更新。”麻省理工学院地球，大气与行星科学系的博士后。

DeMeo和Binzel以及前麻省理工学院的研究助理Matthew Lockhart一起，将他们的发现发表在了《伊卡洛斯》杂志上。

小行星轮盘赌

火星可能会搅动小行星表面的想法令人惊讶：正如宾泽尔（Binzel）所指出的那样，这颗行星是地球大小的三分之一，是地球的十分之一，因此对周围物体的引力要弱得多。但是火星在太阳系中的位置使行星与小行星带非常接近，从而增加了近距离接触小行星的机会。

宾泽尔说：“火星就在小行星带的旁边，在某种程度上，它比地球拥有更多的机会来刷新小行星。”“因此，这可能是一个平衡因素。”

迪梅（DeMeo）怀疑火星可能在改变小行星表面上有帮助，他通过国际天文学联合会小行星中心建立的小行星数据库进行了调查。该数据库目前包括对300,000颗小行星及其轨道的观测；其中有10,000个被认为是近地小行星。

在过去的十年中，Binzel的小组追踪了这些小行星中最亮的小行星，测量了它们的颜色，以确定哪些可能最近被刷新了。在最近的这篇论文中，研究人员研究了60个这样的小行星，确定了每个小行星的轨道，并确定了哪些轨道与地球或火星的轨道相交。然后，DeMeo计算了过去500,000年中小行星和任一行星相交的可能性，造成了近距离相遇，有可能产生小行星地震。

宾泽尔说：“图片火星和一颗小行星穿过一个相交点，有时它们几乎都同时穿过。”“如果他们只是勉强彼此想念，那已经足够接近火星的引力，可以拉动（小行星）并摇晃它了。关于这些事情如何发生以及发生的频率，最终是一个随机的过程。”

刷新小行星的脸

根据他们的计算，研究人员发现他们的小行星样本中只有10％仅穿过火星轨道，而不是地球轨道。 DeMeo探索了小行星刷新的其他潜在原因，计算了小行星相互碰撞的可能性，以及发生称为“自旋”现象的可能性，在这种现象中，来自太阳的能量使小行星旋转得越来越快，可能是破坏其表面。根据她的计算，DeMeo没有确凿的证据表明这两个事件都会显着刷新小行星，这表明“火星是镇上唯一的游戏，”宾泽尔说。

DeMeo指出，虽然60颗小行星中有10％看起来似乎并不多，但鉴于火星的体积很小，该行星可能会对十分之一的小行星产生影响这一事实是值得注意的。她说：“火星比我们预期的强大。”

亚利桑那州图森市行星科学研究所的副研究员Vishnu Reddy说，火星可能风化掠过小行星的可能性为科学家提供了太空中许多潜在的风化源之一。

“到目前为止，在我们访问过的每个小行星上，每个小行星都表现出了不同类型的空间风化作用，”未参与此项研究的雷迪说。“因此看来，不仅组成是一个重要因素，而且小行星相对于太阳的位置也很重要。”

研究人员补充说，既然火星已经被证明可以更新小行星，那么其他行星，例如金星，可能具有类似的能力，特别是因为金星的质量更接近地球。

“你认为这些小行星绕着太阳做自己的事，但是在它们的历史上确实还有很多事情在进行，”现为哈佛大学博士后的DeMeo说。“这为您提供了有关小行星寿命的动态想法。”

这项工作得到了美国国家科学基金会的支持。

出版物：Francesca E. DeMeo等人，“火星的遭遇导致某些近地小行星的新鲜表面，”伊卡洛斯，第227卷，2014年1月1日，第112–122页； doi：10.1016 / j.icarus.2013.09.014

研究报告的PDF副本：火星En会在一些近地小行星上引起新的表面

图像：美国宇航局