有办法可以救恐龙了！可惜晚了6600万年……
孪小星（Dimorphos，直径约160米）和它的主星孪大星（Didymos，直径约780米），由DART探测器搭载的DRACO相机在距离小行星约920千米处拍摄 | NASA/Johns Hopkins APL [1]
然而，就在这一天的清晨7点14分（北京时间），这份宁静被一枚突然飞来的人类航天器生生打破。上一秒还 吃着火锅唱着歌 好端端的孪小星，下一秒就被航天器以超6千米/秒的高速迎头撞上。
肇事航天器的机载“行车记录仪”忠实地拍下了这场太空事故发生前的场景。
孪小星（小的那个）被撞前最后5分半钟的场景，由肇事航天器DART搭载的DRACO相机拍摄。除最后6帧外，视频其他部分做了10倍加速处理。视频后半部分，随着DART的靠近，孪小星逐渐占满整个屏幕，直至最后一张照片只传回了一小部分，DART航天器就撞击身亡了 | NASA/Johns Hopkins APL [1]
好气啊，但是也没有办法.jpg
正如6600万年前，地球上那群被小行星改变命运的恐龙们一样。
目前关于恐龙灭绝的最为主流的假说，是6600万年前一颗直径超过10千米的小行星/彗星在墨西哥尤卡坦半岛撞出了一个直径超过200千米的陨石坑，并且剧烈影响了当时整个地球的大气和生态环境，进而引起了包括大部分恐龙在内的众多动植物的灭绝——这就是地球上第五次生物大灭绝事件，史称“白垩纪末大灭绝” | stock.adobe.com
好消息是，孪小星上没有任何生命存在，因此没有生命在这次事故中受到伤害。只不过，大块头的地球被小撞一下岿然不动，这颗直径160米的小行星就弱小多了，更容易被外力改变。
DART探测器和小行星Dimorphos示意图的大小对比 | 改编自NASA/Johns Hopkins APL [2]
（上）双小行星重定向测试任务DART撞击小行星示意图；
（下）DART航天器外形实拍，卷轴式太阳能电池板尚未展开 |
NASA/Johns Hopkins APL [2]
事故现场
（上）DART探测器分离立方星LICIACube示意动画 | NASA/Johns Hopkins APL [2]
（下）LICIACube立方星实拍 | NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman [3]
立方星LICIACube上搭载了两台光学相机：窄视场的黑白相机LEIA和宽视场的彩色（RGB-IR）相机LUKE。
撞击发生165秒后，LICIACube近距离飞掠事故现场，在DART航天器阵亡之后接力完成了对孪小星的观测。
LUKE相机拍摄到撞击发生后，大量被撞出的物质从孪小星的四周溅射而出，宛如“烟花”一般在太空中“绽放”开来。
立方星LICIACube逐渐靠近又远离两颗小行星的画面，下方的是孪小星，距双星系统最近时距离仅有56.7公里 | ASI/NASA [2]
LEIA相机也拍摄到：孪小星在被撞后迅速变亮。
亮度变化不大的是孪大星，看样子倒是没有受到什么牵连，拍摄于1020公里距离处 | ASI/NASA [2]
在立方星LICIACube最早发布的影像里，两颗小行星严重过曝，显得这个意大利的相机不太聪明的亚子。
ASI/NASA/Alexandra Witze [4]
好在这些影像处理处理效果还是很惊艳的，被撞出的溅射物在孪小星周围形成的辐射线都清晰可辨，延伸出数倍于小行星直径的范围。
ASI/NASA/APL [5]
DART探测器携带的DRACO相机在撞击前11秒，距离孪小星68公里处拍摄的孪小星表面 | NASA/Johns Hopkins APL [1]
JAXA、NASA
（上）DART探测器DRACO相机撞击前拍摄的孪小星表面，图幅约30米 | NASA/JHUAPL/JPMajor [6]
（下）冥王号PolyCam相机2019年3月21日拍摄的小行星贝努表面。图幅48.3米，左上角亮色石块7.4米宽 | NASA/Goddard/University of Arizona [7]
地球望远镜各显神通
计划开展孪小星撞后观测的地基和空间望远镜分布，当然，有些最终没有成功拍到 | Johns Hopkins University Applied Physics Lab
撞击时刻是UTC时间2022年09月26日23:14，动图持续时间是23:07-23:26共19分钟，溅射物在大约23:19开始出现 | Gianluca Masi (Virtual Telescope), Berto Monard (Klein Karoo Observatory) [8]
动图，移动的小点是孪大星-孪小星系统。
Gianluca Masi (Virtual Telescope), Berto Monard (Klein Karoo Observatory) [8]
Les Makes天文台拍摄的撞击发生几秒后到半个小时里，双星系统亮度的剧烈变化。反复播放了3遍 | Les Makes observatory, J. Berthier, F. Vachier / T. Santana-Ros / ESA NEOCC, D. Föhring, E. Petrescu, M. Micheli [9]
南非天文台拍摄▼
使用位于南非萨瑟兰的1米口径Lesedi望远镜拍摄 | Nicolas Erasmus (SAAO) , Amanda Sickafoose (PSI) [11]
ATLAS计划拍摄▼
使用位于南非萨瑟兰的0.5米口径望远镜拍摄。ATLAS计划由NASA和夏威夷大学共同运营，本次是用位于南非萨瑟兰的望远镜拍摄的，整个动图持续时间约2小时 | ATLAS [11]
拍摄：Eran Ofek and David Polishook [12]
哈勃（左，可见光波段）和詹姆斯韦布（右，红外波段）空间望远镜拍摄的被撞后几小时的双星系统，可见双星四周撞击飞溅出的物质形成的明亮辐射线 | NASA, ESA, CSA, Jian-Yang Li (PSI), Cristina Thomas (Northern Arizona University), Ian Wong (NASA-GSFC), Joseph DePasquale (STScI), Alyssa Pagan (STScI) [13]
哈勃空间望远镜拍摄的孪小星被撞后22分钟（左）、5小时（中）和8.2小时（右）后溅射物的变化，左侧为DART航天器的撞击方向 | NASA, ESA, 李荐扬 (PSI), Alyssa Pagan (STScI) [13]
动图更明显▼
哈勃空间望远镜在孪小星被撞后22分钟、5小时和8.2小时拍摄的三张影像合成的动图，孪大星-孪小星系统的亮度增加了3倍 | NASA, ESA, Jian-Yang Li (PSI), Alyssa Pagan (STScI) [13]
韦布在撞击前后开展了5个小时的观测，首轮共拍摄了10张影像，红外波段下溅射物的扩散规模更大，这是因为相比于可见光，红外波段下能够看到更多尘埃。（尘埃的亮度在红外波段与其尺寸的平方成正比，在可见光波段与其尺寸的平方和反照率的乘积成正比，小天体尘埃颗粒在可见光波段的反照率都很低，因此在红外波段更亮。）
韦布空间望远镜在孪小星被撞后5小时里拍摄的多张影像合成的动图 | NASA, ESA, CSA, Cristina Thomas (Northern Arizona University), Ian Wong (NASA-GSFC), Joseph DePasquale (STScI) [13]
受限于地理位置，以及望远镜性能、天气等因素的限制，最终只有少数幸运的地基望远镜成功拍摄到了撞后几分钟的变化。好在撞出的“烟花”够大够持久，其他地基望远镜也有事后拍摄到的机会。
例如：
撞击发生22个小时后，星明天文台用0.6米口径的NEXT望远镜拍摄到了孪大星-孪小星系统。尽管双星系统此时的位置对位于新疆的NEXT望远镜来说观测条件并不理想，但影像中还是能看明显到一些撞出的溅射物羽流。
NEXT望远镜全称“宁波市教育局-新疆天文台望远镜”，主要目标为小行星、变星测光、GRB快速反应观测。撞击时刻是UTC时间2022年09月26日23:14，此图的观测时间是UTC时间9月27日21:31-22:30 | @新疆高兴天文 拍摄，@交阯越人 供图
撞击发生29个小时后，位于智利的望远镜在线天文台（Telescope Live Observatory）拍摄到双星系统周围环绕的溅射物，而且隐隐可见其中一个方向的溅射物开始拉长。
E. Guido, M. Rocchetto, G. Savini, S. Fossey, Telescope Live [14]
长出了“尾巴”，还是两条
SOAR望远镜由美国光学-红外天文学研究实验室（NOIRLab）运营 | CTIO /NOIRLab /SOAR /NSF /AURA /T. Kareta (Lowell Observatory), M. Knight (US Naval Academy) [5]
尘埃尾之外其他方向的蓝色辐射状条纹是衍射纹，也就是哈勃望远镜拍出来的所谓“星芒” | 改编自：NASA/ESA/STScI/Hubble [15]
两条“尾巴”至少持续到哈勃10月11日的观测时都还清晰可辨。
哈勃空间望远镜WFC3相机在2022年10月8日和11日拍摄的双星系统影像对比，DART航天器的撞击来自10点钟方向，两条“尾巴”向着太阳-小行星连线的延长线方向延伸 | NASA, ESA, STScI, Jian-Yang Li (PSI)/Joseph DePasquale [15]
虽说长出尾巴这种事，对彗星来说是常规操作，但彗尾和孪小星的尾巴还是挺不一样的。
离子尾（Gas tail）和尘埃尾（Dust tail）方向示意图 | Юкатан
因为不同大小的尘埃颗粒受太阳辐射压力的影响不同，尘埃尾通常分布范围更广，还有一定的弧度。
彗星的离子尾（蓝色）和尘埃尾（黄灰色）| 拍摄：Jerry Lodriguss
真的变短了！
“烟花”固然好看，但DART任务千里迢迢跑来撞小行星，可不止这一点小野心。
孪小星环绕孪大星的过程中，从地球看到的双星系统亮度变化示意图。通过持续监测亮度，地面望远镜便可以测定孪小星的轨道周期 | NASA/APL/UMD [5]
然而，最终观测到的周期变化还是大大超出了DART任务的预期。
经过长达十多天的反复观测，遍布全世界的多个天文台、大学和科研机构协作，共同观测出了孪小星被撞后的新周期：11小时23分钟——不仅真的变短了，而且变短了足足32分钟！
2022年9月27日到10月6日期间测量的孪大星-孪小星系统的亮度变化信息 | NASA、约翰霍普金斯APL、捷克科学院天文研究所、罗威尔天文台、JPL、拉斯坎布雷斯天文台、拉斯坎帕纳斯天文台、欧洲南方天文台丹麦1.54米望远镜、爱丁堡大学、开放大学、圣康塞普西翁天主教大学、首尔国立天文台、安托法加斯塔大学、汉堡大学、北亚利桑那大学 [5]
除了亮度观测，NASA位于加利福利亚州的戈德斯通行星雷达和美国国家基金会位于西维吉尼亚州的绿岸天文台，也通过雷达对双星系统的位置变化进行了观测，证实孪小星的轨道周期确实已经被改变了。 谁叫之前观测孪大星-孪小星系统的阿雷西博天文台倒闭了呢。
2022年10月4日和9日，双星系统雷达影像中的位置变化，如下图所示。
2022年10月4日的数据由NASA戈德斯通行星雷达观测，10月9日的数据由戈德斯通和绿岸天文台雷达联合观测 | 改编自：NASA/Johns Hopkins APL/JPL/NASA JPL Goldstone Planetary Radar/National Science Foundation’s Green Bank Observatory [5]
改编自：NASA/Johns Hopkins APL/JPL/NASA JPL Goldstone Planetary Radar/National Science Foundation’s Green Bank Observatory [5]
总之，明明白白，清楚无疑，人类首次行星防御任务大获成功，这颗小行星的轨道确实被改变了。
一如它的星生，从被DART任务选中来撞击的那一刻起，它就再也不是茫茫星海里一颗籍籍无名的小行星了。
一个月后：“尾巴”还在，只是…
对孪小星的观测还没有停止。
尽管孪小星周围的溅射物“云团”已经逐渐散去，但形成的尘埃尾格外持久。
10月26日（北京时间），撞击发生29天后，星明天文台NEXT望远镜拍到的孪小星长长的“尾巴”。
图中为UTC时间 | @新疆高兴天文 拍摄，@交阯越人 供图
Luca Buzzi, Andrea Aletti
这条尘埃尾还会持续多久？碎石堆型小行星有多容易喷射出砂砾和尘埃，变身为拖着尾巴的“活跃小行星”？这些都是值得行星科学家进一步观测和探讨的课题。
没有任何一个地基或空间望远镜，有能力拍摄到孪小星表面的高清影像。DART航天器的撞击到底把孪小星表面撞成了啥样，只能等待它的继任者，欧空局的赫拉号来揭开谜底。
赫拉号探测孪小星示意图 | ESA
DART探测器传回的最后一张影像，由DART探测器搭载的DRACO相机在撞击前1秒拍摄，此时航天器距离小行星表面约6千米。红色部分是尚未传回就中断的影像 | NASA/Johns Hopkins APL [1]
参考文献
作者：haibaraemily
编辑：Steed
审核：小龙哈勃、交阯越人
一个AI
好的，“小行星撞地球”这一行，可以从人类灭绝许愿墙上划掉了。
下一行是啥？
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