小行星可以具有高度内部结构的第一个证据

奇怪的花生形小行星丝川的示意图。通过使用ESO的“新技术望远镜”进行精确的计时测量，并将其与小行星表面形貌模型相结合，一组天文学家发现该小行星的不同部分具有不同的密度。除了揭示有关小行星形成的秘密外，找出小行星表面下方的物质还可以阐明当天体在太阳系中碰撞时发生的情况，并提供有关行星形成方式的线索。用于此视图的形状模型基于JAXA的Hayabusa航天器收集的图像。

通过精确测量小行星丝川，天文学家发现了小行星内部结构高度变化的第一个证据。

ESO的新技术望远镜（NTT）已用于寻找小行星可以具有高度变化的内部结构的第一个证据。通过进行精确的测量，天文学家发现小行星丝川的不同部分具有不同的密度。除了揭示有关小行星形成的秘密外，找出小行星表面下方的物质还可以阐明当天体在太阳系中碰撞时发生的情况，并提供有关行星形成方式的线索。

英国肯特大学的斯蒂芬·洛瑞（Stephen Lowry）及其同事使用非常精确的地面观测资料，测量了近地小行星（25143）丝川的旋转速度以及旋转速度随时间的变化。他们将这些微妙的观察结果与有关小行星辐射热量的新理论工作相结合。

正如日本宇宙飞船Hay鸟号在2005年所揭示的那样，这颗小行星是一个有趣的主题，因为它具有奇怪的花生形状。为了探究其内部结构，Lowry的团队使用了ESO的新技术望远镜（NTT）在智利的La Silla天文台（2001年）中收集的2001年至2013年的图像，来测量其旋转时的亮度变化。然后，这些时间数据被用来非常准确地推断出小行星的自转周期，并确定其随时间的变化情况。结合对小行星形状的了解，这便使他们能够探索小行星的内部-首次揭示了小行星内部的复杂性[2]。

“这是我们第一次能够确定小行星内部的状况，” Lowry解释说。“我们可以看到伊藤川的结构高度变化-这一发现是我们对太阳系中岩体理解的重要一步。”

小行星和太空中其他小物体的自旋会受到阳光的影响。这种现象称为Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack（YORP）效应，是当来自太阳的吸收光以热的形式从物体表面重新发射时发生的。当小行星的形状非常不规则时，热量不会均匀散发，这会在身体上产生微小但连续的扭矩，并改变其旋转速度[3]，[4]。

劳瑞（Lowry）的小组测量到，YORP效应正在缓慢地加速丝川的旋转速度。轮换周期的变化很小-每年仅0.045秒。但这与预期有很大不同，只有在小行星的花生形状的两个部分具有不同的密度时才能解释。

这是天文学家首次发现小行星内部结构高度变化的证据。到目前为止，只能通过粗略的总体密度测量来推断小行星内部的特性。对丝川镇内部的罕见见识，引起了很多关于其形成的猜测。一种可能是它是由双小行星的两个部分碰撞并合并后形成的。

劳瑞补充说：“发现小行星内部结构不均匀会产生深远的影响，特别是对于二元小行星形成模型而言。它还可能有助于减少小行星与地球碰撞的危险，或为将来前往这些岩体的计划提供帮助。”

这种探测小行星内部的新能力是向前迈出的重要一步，可能有助于解锁这些神秘物体的许多秘密。

根据对太空船的详细观察，这位画家的印象展示了奇怪的花生形小行星丝川。通过使用ESO的“新技术望远镜”进行精确的计时测量，一组天文学家发现该小行星的不同部分具有不同的密度。除了揭示有关小行星形成的秘密外，找出小行星表面下方的物质还可以阐明当天体在太阳系中碰撞时发生的情况，并提供有关行星形成方式的线索。

笔记

[1]除NTT以外，以下望远镜的亮度测量也用于这项工作：帕洛玛天文台60英寸望远镜（美国加利福尼亚），桌山天文台（美国加利福尼亚），管家天文台60英寸望远镜（美国亚利桑那州），管家天文台90英寸博克望远镜（美国亚利桑那州），2米利物浦望远镜（西班牙拉帕尔马），2.5米艾萨克·牛顿望远镜（西班牙拉帕尔马）和帕洛玛天文台5米黑尔望远镜（美国加利福尼亚州）。

[2]内部密度在每立方厘米1.75到2.85克之间变化。两种密度指的是丝川的两个不同部分。

[3]作为YORP效果的简单粗略类推，如果将一束足够强的光束照射到螺旋桨上，由于类似的效果，它会慢慢开始旋转。

[4] Lowry及其同事是第一个观察作用于称为2000 PH5的小行星（现称为54509 YORP，请参见eso0711）的作用的人。ESO设施在此早期研究中也发挥了关键作用。

出版物：S. C. Lowry等人，“通过检测YORP旋转所揭示的小行星（25143）丝川的内部结构”，2014年，A＆A，第562卷，2014年2月，A48； DOI：10.1051/0004-6361/201322602

研究报告的PDF副本：通过检测YORP旋转揭示小行星（25143）丝川的内部结构

图像：ESO。致谢：杰克斯