小行星4179“图塔蒂斯”对地球构成威胁:中国公布研究成果(3)

中国关于4179号小行星图塔蒂斯最新合作研究成果
在该项工作中，研究人员利用嫦娥二号探测数据，在图塔蒂斯小行星表面共识别出200多个碎石，大小从10米到61米不等(图1)。对碎石的累积大小频率分布统计显示，它们呈现较陡的斜率(-4.4 ± 0.1)(图2)，表明自形成以后遭受了较高程度的破碎过程，或来自后续撞击改造，或来自小行星表面昼夜温差变化引起的热疲劳
(Thermal fatigue)。研究表明，大部分大于20米的碎石不是小行星表面撞击过程形成的溅射物，而是图塔蒂斯小行星母体形成时的残留碎片。这为其碎石堆(Rubble-pile)的结构成因提供了有力的证据。

此外，撞击坑的累积大小频率分布图显示，图塔蒂斯表面的撞击坑保留年龄
约为16亿年(图3)。与日本
隼鸟
号探测的丝川小行星(Itokawa)相比，同样作为近地小天体，图塔蒂斯和丝川小行星表面的碎石均相对均匀分布，而不是集中在撞击坑的周围。不同的是，图塔蒂斯表面的碎石分布斜率陡得多，可能与热疲劳过程有关。该项成果为研究小行星的形成演化和撞击历史
提供了重要线索。
该工作的第一作者是紫台蒋云副研究员。此项研究得到了中国科学院行星科学重点实验室、中国科学院天文战略性先导科技专项(B类)、中国科学院新兴与交叉学科布局项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目资助。
此前，紫台等研究人员还基于嫦娥二号数据，深入开展了图塔蒂斯小行星自转动力学的研究。结合地基雷达形状模型，利用空间光学图像数据较精确给出了图塔蒂斯自转轴在空间的指向，揭示了其自转轴与角动量轴之间的较大夹角导致该小行星在空间中“翻跟头”。研究成果发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (《英国皇家天文学会月刊》)上(Zhao, Ji & Huang et al.2015, MNRAS)。