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Hayabusa2的撞击者震撼了小行星Ryugu

日本神户大学理学院研究生院荒川雅彦教授和Hayabusa2任务成员发现了200多颗巨石,大小从30厘米到6m不等,这些巨石是由人类创造的人造撞击坑产生的新出现或移动的日本太空船Hayabusa2的小型随身撞击器(SCI)将于2019年4月5日发布。即使在距离火山口中心40m的区域,一些巨石也受到干扰。研究人员还发现,地震震荡区域从火山口中心延伸了约30m,在地震震荡区域中,巨石被冲击,并移动了几厘米。Hayabusa2在SCI火山口(TD2)的北点回收了一个表面样本,使用数字高程图(DEM)估计该地点的喷射沉积物厚度在1.0mm至1.8 cm之间。

这些关于真实小行星重铺过程的发现,除了可以用于诸如NASA的双小行星重定向测试(DART)之类的未来行星飞行任务中的人工撞击之外,还可以用作小型物体撞击数值模拟的基准。结果将在第52 10月30日举行的AAS行星科学部会议上,会议名为“ Asteroids:Bennu and Ryugu 2”。

但是,通过考虑撞击后图像上出现的巨石效果可以解决此差异,因为从DEM派生的陨石坑边缘轮廓可能无法检测到这些新巨石。根据该火山口边缘轮廓,在TD2处的喷射沉积物的厚度估计在1.0mm至1.8cm之间。

撞击后图像中的48个巨石可以追溯到撞击前图像中的初始位置,并且发现大小为1m的巨石被弹射到了火山口外数米处。根据其运动机理将它们分为以下四类:1.开挖流; 2.坠落推动; 3.冈本巨石的轻微运动拖曳的表面变形; 4. SCI冲击引起的地震震动本身。在所有组中,这些巨石的运动矢量似乎都从火山口中心辐射出来。

仅在撞击后的图像中发现了169个新的巨石,大小从30厘米到3m不等,它们分布在距火山口中心约40m处。在距陨石坑中心9-45m的每个径向宽度1m中研究了新巨石数量的直方图,在距离17m处发现了最大的巨石数量。超过17m,巨石的数量随着与火山口中心距离的增加而减少。

为了对此进行进一步研究,进行了撞击前后图像之间的相关系数评估。已经发现,SCI火山口外部的低互相关系数区域具有不对称结构,这与喷射点沉积在撞击点周围的区域非常相似(Arakawa等人,2020年)。基于使用相关系数评估的模板匹配方法,以〜1 cm的分辨率导出互相关系数大于0.8的巨石位移。这表明这些位移可能是由地震震动引起的。在靠近SCI陨石坑的区域,巨石移动了3厘米以上。这种干扰从撞击到跨越15m的区域,运动矢量从陨石坑中心放射出去。距中心15m的区域中仍然存在偏移10 cm的受干扰区域,但是它们以几米大小的斑块出现,并且是随机分布的。此外,这些运动矢量在远处的方向几乎是随机的,并且没有明确的证据表明从坑口中心开始的径向方向。

在15m距离内检测到大于3 cm的位移,可能性大于50%,在15 m和30 m之间检测到的位移,可能性约为10%。因此,荒川等。根据Matsue等人的建议。(2020年)的实验结果表明,地震震动使该地区的大部分巨石以最大加速度移动,该加速度比Ryugu的表面重力(g ryugu)大7倍。此外,他们还发现冲击力以7g ryugu和1g ryugu之间的最大加速度移动了巨石在大约10%的区域中。希望这些结果能为小型身体碰撞以及涉及人为撞击的行星飞行任务的未来数值模拟提供参考。

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