按 ‘ 2025年05月31日 ’ 归档

对振荡天星的猜想

天问二号出发了,预计一年后到达振荡天星(2016 HO3)。从已知的一点信息,猜猜振荡天星的模样吧。

振荡天星的光谱属于S型小行星,这种小行星的平均密度是3000千克/立方米。从对其亮度变化周期的观测,知道这颗小行星自转相当快,每28分钟转一圈。再按S型小行星的平均反照率,估计其尺寸大约40-100米。

就算它是个直径60米的球体好了,一顿操作猛如虎,可以算出表面逃逸速度是3.9厘米/秒。这就有趣了,按照它的自转周期,赤道线速度高达11.2厘米/秒,已经超过了逃逸速度。就是说,在它赤道上搁一块石头,会直接被甩飞到太空里去。只有把石头搁到纬度70°以上,才能暂时存留。说“暂时”,是因为石头会被甩向低纬度(重力太小,摩擦力不够挽留它的),进入±70°范围之后再被甩飞。

所以,振荡天星不太可能是个松散的石头堆,而更可能是一整块,否则自己就散架了。40米以上的一整块,很可能是熔过的抛射物。一坨熔融岩浆在太空中高速旋转的话,应该会把自己转成一个妊神星那样的长扁椭球。如果它形状不太扁,那有可能是后天撞转的。

倘若它真是一整块的话,天问二号带去的磨削毛刷就最合适了。探测器贴上去时会努力匹配自转,把横向速度差控制到5厘米/秒以内。不过,先落到高纬度,必要时再往低纬度爬(天问二号有这个能力),应该更容易些。


再推推球形松散石堆在太空中不散架的最低条件:赤道线速度2πr/T<逃逸速度√(2GM/r),其中M=4ρπr³/3。化简不等式,得到T√ρ > √(1.5π/G)≈265716。若S型小行星ρ为3000,则T>4851.3s才能不散架,而振荡天星的T只有1680s。

之前国际上取过样的“龙宫”“贝努”这俩松散石堆,都是C型小行星,密度较低,1200左右。好在它们自转速度极慢,最快是贝努的4.288小时一圈,它的T√ρ≈535746>265716,完全可以维持形状。

贝努小行星·图源NASA