破紀錄的小行星自轉(zhuǎn)速度快到應(yīng)該撕裂自己

在主巡天開始前數(shù)月收集的數(shù)據(jù)，維拉·C·魯賓天文臺已經(jīng)顛覆了我們對小行星的認知。

在小行星主帶在 的軌道之間火星以及木星望遠鏡發(fā)現(xiàn)了一顆巨大的小行星旋轉(zhuǎn)得驚人地快。它的名稱是2025 MN₄₅它直徑為710米（2,330英尺），旋轉(zhuǎn)周期僅為1.88分鐘。

這遠遠超過了2.2小時自轉(zhuǎn)障礙，超過150米的小行星應(yīng)因離心力超過其結(jié)構(gòu)完整性而碎裂成鵝卵石。

此外，觀測還確認了18顆以“不可能”高速旋轉(zhuǎn)的小行星。這些結(jié)果表明，小行星的強度遠超科學(xué)家們之前的認知。

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“體積相當于幾個足球場長度（直徑超過500米）的小行星在不到兩分鐘的極短時間內(nèi)完成一整顆旋轉(zhuǎn)，這要求我們進一步完善對小行星自轉(zhuǎn)形成和演化的理解?！?a>團隊寫道由美國國家科學(xué)基金會國家光學(xué)紅外天文學(xué)研究實驗室的天文學(xué)家莎拉·格林斯特里特領(lǐng)導(dǎo)。

太陽系則有更多小行星–那是一些片段比完整的行星還要小，而不是彗星——比其他任何東西都要小。這些物品通常能保存下來純凈唱片太陽系自形成以來的組成。

不過它們不容易研究。它們很小，很暗，而且很遠，而且經(jīng)常到處走。這意味著要獲得其特征的詳細目錄，如大小、形狀和旋轉(zhuǎn)，非常困難。

部分魯賓的使命將對迄今為止任何小行星進行更詳盡的清單，極大地拓展我們對這些古老神秘天體的理解。

望遠鏡在預(yù)勘天觀測期內(nèi)迅速投入運行。幾十年來，天文學(xué)家一直認為他們對小行星安全旋轉(zhuǎn)的速度有很好的了解。這是因為大多數(shù)小行星被認為是瓦礫堆——由鵝卵石、塵埃和巨石松散地被重力束縛而聚集在一起。

如果這些碎石堆旋轉(zhuǎn)過快，離心力會克服松散的束縛。想想一個引力子以及騎乘它的人們被甩向墻外，旋轉(zhuǎn)的情景。

如果你把一個大型、內(nèi)聚的質(zhì)量塊放在引力子中心，那個質(zhì)量就會保持不動。如果質(zhì)量由較小的部件組成且僅以較弱的結(jié)構(gòu)連接，它會斷裂。

對于大型主帶小行星，這個斷裂點設(shè)定在自轉(zhuǎn)周期約2.2小時——這是硬性限制1990年代理論提出的建議然后2000年確認主輻射帶的觀測顯示，極少有物體直徑超過150米，且自轉(zhuǎn)周期短于該閾值。

這意味著大多數(shù)小行星確實是瓦礫堆，雖然可能存在更多固體天體，但被認為極為稀少。

魯賓號的觀測活動于2025年4月21日至5月5日期間進行了九個夜晚，收集了約34萬顆小行星的信息?；谶@些豐富的數(shù)據(jù)，格林斯特里特和同事測量了76顆小行星的自轉(zhuǎn)——其中75顆位于主行星帶，1顆懸浮在近地空間。

其中19顆小行星的自轉(zhuǎn)周期短于自轉(zhuǎn)屏障：16顆超高速旋轉(zhuǎn)體，周期在2.2小時到13分鐘之間，其余3顆為超高速旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)周期少于5分鐘。

這令人非常驚訝：迄今為止發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)快速旋轉(zhuǎn)者都是近地小行星更靠近太陽。主帶小行星被認為速度更慢且更穩(wěn)定。只有一顆新的高速旋轉(zhuǎn)器是近地天體。

2025年明尼蘇達₄₅顯然是破紀錄者，但其他小行星也不能忽視。如此大量的樣本突破了自旋障礙，這意味著我們可能嚴重低估了主帶中高密度和結(jié)構(gòu)完整性小行星的數(shù)量。

“顯然，這顆小行星必須由極高強度的材料構(gòu)成，才能在高速旋轉(zhuǎn)時保持完整?！?a>格林斯特里特說.“我們計算出，它需要類似堅硬巖石的凝聚強度。”

這真是太令人興奮了。像這樣的堅硬巖石塊可能是發(fā)生在混亂統(tǒng)治在早期太陽系期間，保留了大多數(shù)小行星早已失去的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

這對未來的魯賓觀測以及任務(wù)如露西一艘目前正在近距離探索小行星的NASA航天器。

“具有潛在不尋常的組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和/或形成歷史，”研究人員寫道“這些極其快速旋轉(zhuǎn)的小行星樣本量大幅增加，極有可能改變我們對小行星物理結(jié)構(gòu)和碰撞歷史的理解，并在更大程度上改變我們對太陽系形成和演化的理解?！?/p>

這些發(fā)現(xiàn)已發(fā)表于天體物理學(xué)雜志通訊.

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