摘要
一颗小行星的历史在很大程度上取决于它与其他物体碰撞的强度1，2(冲击强度)。厘米尺度陨石的实验室实验3.通过数值模拟来推断和支持小行星尺度上的撞击强度4，5．岩石撞击无空气行星体的现场证据来自阿波罗月球样本6以及小行星(25143)Itokawa的图像7．然而，目前还不可能直接评估构成碎石堆小行星的基石的巨石的冲击强度，从而确定其表面的绝对年龄。在这里，我们报告了对小行星(101955)Bennu上巨石上观察到的陨石坑的大小和深度的分析。我们表明，米级巨石的冲击强度为0.44 - 1.7兆帕，与固体陆地材料相比较低。我们推断，本努的米大小的巨石记录了近地空间中毫米到厘米尺度的物体的撞击历史。我们得出的结论是，这种近地撞击体的大小频率分布与米级火流星的大小频率分布相似，并且起源于小行星群。我们的研究结果表明，本努与主小行星带的动态去耦已经持续了175±75万年。
这是订阅内容的预览，通过你所在的机构访问
相关的文章
引用本文的开放获取文章。
从小行星(101955)Bennu的外部属性推断顶形小行星的内部和结构历史
自然通讯开放获取2022年8月6日
OSIRIS-REx上MapCam和OVIRS的跨仪器比较
空间科学评论开放获取2月28日
部分脱水的小行星(162173)龙宫的中红外发射率显示出强烈的水蚀迹象
自然通讯开放获取2022年1月18日
访问选项
订阅《自然》+
立即在线访问《自然》和其他55种《自然》杂志
29.99美元
每月
订阅期刊
获得1年的完整期刊访问权限
199.00美元
每期仅需3.90美元
所有价格均为净价格。
增值税稍后将在结帐时添加。
税务计算将在结账时完成。
买条
在ReadCube上获得时间限制或全文访问。
32.00美元
所有价格均为净价格。
数据可用性
来自OSIRIS-REx任务轨道A、详细调查和轨道B阶段的OCAMS图像和OLA数据可在行星数据系统中获得https://sbn.psi.edu/pds/resource/orex/．测量的尺寸和位置的陨石坑和主机巨石可在扩展数据表1，2及补充表1．
代码的可用性
小体映射工具可在http://sbmt.jhuapl.edu/．
参考文献
米歇尔等人。碰撞和引力再聚集:形成小行星家族和卫星。科学294， 1696-1700(2001)。
伯特克，W. F.等人。将主小行星带的碰撞历史与其动力激发和消耗联系起来。伊卡洛斯179， 63-94(2005)。
弗林，G. J.等。石陨石的物理性质:对其母体性质的影响。化学。大地之78， 269-298(2018)。
本茨，W. &阿斯帕格，E.灾难性的中断。伊卡洛斯142， 5-20(1999)。
Jutzi等人。在灾难性破坏阈值的碎片属性:母体内部结构的影响。伊卡洛斯207， 54-65(2010)。
Grün, E.等。陨石复合体的碰撞平衡。伊卡洛斯62， 244-272(1985)。
中村，a.m.等。小行星25143 itokawa表面巨石的撞击过程——碰撞破坏碎片。地球行星空间60， 7-12(2008)。
高利什，D. R.等人。OSIRIS-REx相机套件的地面和飞行校准。空间科学。牧师．216， 12(2020)。
dellagustina, d.n.等人。克服与基于图像的小天体测绘相关的挑战，为OSIRIS-REx任务(101955)Bennu做准备。地球空间科学．5， 929-949(2018)。
Daly, m.g.等。奥西里斯-雷克斯激光高度计(OLA)调查和仪器。空间科学。牧师．212， 899-924(2017)。
村上，Y.等。强度体系中高多孔目标的碰撞破坏:混合物的影响。星球。空间科学．182， 104819(2020)。
岩石小行星强度主导碰撞中的累积损伤:碎石堆和砖堆。星球。空间科学．57， 142-153(2009)。
Macke, R. J.， Consolmagno, G. J. & Britt, D. T.碳质球粒陨石的密度，孔隙度和磁化率。Meteorit。星球。Sci．46， 1842-1862 (2011)
Holsapple, K. A. & Schmidt, R. M.弹坑力学中的点源解和耦合参数。j .地球物理学。Res．92， 6350-6376(1987)。
豪森，K. R. & Holsapple, K. A.陨石坑喷出物。伊卡洛斯211， 856-875(2011)。
中村，a.m.等。破坏阈值的尺寸依赖:毫米-厘米多孔靶的实验室检查。星球。空间科学．107， 45-52(2015)。
杉田，S.等。龙宫的地貌、颜色和热特性:对母体过程的影响。科学364， eaaw0422(2019)。
斜向撞击对多孔石膏和玻璃球的冲击强度的影响:在热演化中星子碰撞破坏的影响。伊卡洛斯335， 113414(2020)。
关于太阳系小天体的“强度”:强度理论的回顾及其对影响中断分析的实施。星球。空间科学．57， 127-141(2009)。
格罗特等人。在c型小行星Ryugu(162173)上发现了低热导率高孔隙率的巨石。Nat。阿斯特朗．3.， 971-976(2019)。
杰尼斯肯斯等人。雷达恢复的萨特的磨坊陨石，碳质球粒陨石风化角砾岩。科学338， 1583-1587(2012)。
布朗，P. G.等。使用地震、卫星和次声波记录的塔吉什湖火球入口模型。Meteorit。星球。Sci．37， 661-675(2002)。
布朗等人。小型近地天体与地球碰撞的通量。自然420， 294-296(2002)。
Avdellidou, C. & Vaubaillon, J.月球撞击闪光的温度:撞击月球的小撞击体的质量和大小分布。Mon。。r·阿斯特朗。Soc．484， 5212-5222(2019)。
Kawamura, T.等。月球上的陨石坑不对称:来自阿波罗被动地震实验的新见解。地球物理学。卷．38， 15201(2011)。
Hörz, F.等。月球岩石的灾难性破裂:蒙特卡洛模拟。月亮13， 235-258(1975)。
Pokorný， P. & Brown, P. G.一个可重复的方法来确定流星体质量指数。阿斯特朗。12,54．592， a150(2016)。
Delbo, M.等人。热疲劳是小行星风化层的成因。自然508， 233-236(2014)。
从流星速度分布解卷积测量不确定度。Meteorit。星球。Sci．53， 1292-1298(2018)。
Nesvorný， D.等。黄道带云和碳质微陨石的彗星起源。对热碎片盘的影响．12,54。J．713， 816-836(2010)。
米歇尔，P. & Delbo, M.四个潜在目标的轨道和热演变的样本返回太空任务到一个原始的近地小行星。伊卡洛斯209， 520-534(2010)。
莫拉罗，J. L.等。本努表面普遍存在热引起岩石破裂的原位证据。Nat。Commun．11， 2913(2020)。
沃尔什，K. J.等。Bennu(101955)的陨石坑、巨石和风化层表明它是一个古老而充满活力的表面。Nat。Geosci．12， 242-246 (2019);出版商校正12， 399(2019)。
布里特，d.t.等人。基于碳质球粒陨石矿物学的模拟小行星材料。Meteorit。星球。Sci．54， 2067-2082(2019)。
中村:在强度体系中，对多孔目标造成了撞击坑。星球。空间科学．149， 5-13(2017)。
Jutzi M.， Benz, W. & Michel P.涉及多孔体冲击的数值模拟。I.在三维SPH水力编码中实现子分辨率孔隙度。伊卡洛斯198， 242-255(2008)。
Avdellidou, C.等。非常弱的碳质小行星模拟物I:机械性能和对超高速撞击的响应。伊卡洛斯341， 113648(2020)。
Poelchau, m.h.等人。MEMIN研究单位:多孔砂岩中的结垢撞击坑实验。Meteorit。星球。Sci．48， 8-22(2013)。
霍森，K. R.和Holsapple, K. A.关于小行星和行星卫星的碎片。伊卡洛斯84， 226-253(1990)。
胡森，K. R. & Holsapple, K. A.岩石小行星强度主导碰撞中的规模效应。伊卡洛斯142， 21-33(1999)。
弹坑力学中耦合参数的存在性及其意义。在月球和行星科学会议卷14,319-320(月球和行星研究所，1983年)。
行星科学中影响过程的尺度。为基础。地球行星。Sci．21， 333-373(1993)。
Holsapple, k.a. & Housen, k.r.撞击和爆炸造成的陨石坑。V2.2.1http://keith.aa.washington.edu/craterdata/scaling/theory.pdf(华盛顿大学，2017)。
太阳系天体的灾难性破坏和陨石坑:回顾和新结果。星球。空间科学．42， 1067-1078(1994)。
铃木，a.i.等。在强度控制的弹坑中，随着目标曲率增加弹坑效率。伊卡洛斯301， 1-8(2018)。
莱因哈特，Z. M. &斯图尔特，S. T.重力主导的天体之间的碰撞。I.结果机制和比例定律。12,54。J．745， 79(2012)。
leliwa - kopystyzynski, J.等人。太阳系小天体的撞击坑和破碎。伊卡洛斯195， 817-826(2008)。
申克，P.等人。灶神星南极新近形成的巨大撞击盆地。科学336， 694-697(2012)。
沃尔什，k。j。碎石堆小行星。为基础。启阿斯特朗。12,54．56， 593-624(2018)。
贝内特，C.等人。Bennu(101955)的高分辨率全球底图。伊卡洛斯(在媒体上)。
巴努因，o.s.等人。(101955) Bennu的形状表示内部坚硬的碎石桩。Nat。Geosci．12， 247-252 (2019);作者修正https://doi.org/10.1038/s41561-020-0643-9(2020)。
恩斯特，C. M.等。小体映射工具(SBMT)用于访问、可视化和分析三维航天器数据。在月球和行星科学会议Vol. 49, 1043(月球与行星研究所，2018)。
劳瑞塔，D. S.等。奥西里斯-雷克斯:从小行星(101955)本努返回的样本。空间科学。牧师．212， 925-984(2017)。
巴努因，o.s.等人。OSIRIS-REx任务的数字地形测绘。星球。空间科学．180， 104764(2020)。
西布鲁克，J. A.等。使用OSIRIS-REx扫描激光高度计进行全局形状建模。星球。空间科学．177， 104688(2019)。
Farrance, I. & Frankel, R.测量的不确定度:通过函数关系计算不确定度分量的规则综述。中国。物化学。牧师．33， 49-75(2012)。
确认
我们感谢D. P. Hamilton, K. A. Holsapple和P. Pravec的见解和反馈。本材料基于NASA通过新前沿计划发布的NNM10AA11C合同支持的工作。我们感谢整个OSIRIS-REx团队使与Bennu的相遇成为可能。m.d.， C.A.和P.M.感谢法国航天局CNES。C.A.和M.D.感谢ANR“ORIGINS”(ANR-18- ce31 -0014)的支持。C.A.由法国国家研究机构在UCAJEDI ANR-15-IDEX-01项目“avenir Investissements d 'Avenir”下支持。pm感谢欧盟“地平线2020”研究和创新计划(根据拨款协议编号870377(项目NEO-MAPP))和“卓越学院:复杂系统和空间、环境、风险和弹性”的资金支持，这是Université Côte d’azur IDEX JEDI的一部分。M.P.由意大利航天局(ASI)根据ASI- inaf协议编号2017-37-H.0提供支持。作为OSIRIS-REx参与科学家计划的一部分，S.R.S.得到合同号80NSSC18K0226的支持。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
r - l.b.领导了这项研究的概念化、图像和OLA数据分析、从陨石坑大小测量巨石冲击强度的分析形式的构建、结果的解释和手稿准备工作。K.J.W.对研究的概念化、结果的解释和手稿准备工作做出了贡献。o.s.b创建了岩石的OLA dms，用这些产品测量了陨石坑的尺寸，对结果的解释和手稿的准备做出了贡献。d.n.d.、E.R.J.和C.A.B.提供了GIS指导和专业知识，对图像分析、结果解释和手稿准备做出了贡献。m.a.a.、M.G.D.和R.T.D.对OLA数据分析、结果解释和手稿准备做出了贡献。w.f.b.、p.m.、c.a.、m.d.、j.l.m.、e.a.、e.b.b.、m.c.n.、M.P、H.C.C. Jr、s.r.s.、D.T.和C.W.V.W.对结果的解释和手稿的准备做出了贡献。B.R.和d.r.g处理了手稿中呈现的PolyCam图像。D.S.L.领导了这次任务，并对分析和写作做出了贡献。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
同行评审信息自然感谢Dan Britt和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告是可用的。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1带陨石坑的巨石实例和陨石坑的OLA剖面。
巨石用橘黄色的多边形画出轮廓。环形山用白色虚线圈标出。每张图像下方所示的陨石坑轮廓与虚线黄色对应，图像中的字母A(开始)和B(结束)表示相应轮廓的方向(从左到右)。一个例如，博尔德1号(image 20190328T191143S208_pol)的圆当量直径为2.9米，ola测量的陨石坑直径为1.21±0.09米。b博尔德2号(image 20190328T182010S618_pol)的圆当量直径为3.06米，ola测量的陨石坑直径为1.24±0.07米。c例如，博尔德3号(image 20190329T205259S821_pol)的圆当量直径为4.24米，ola测量的陨石坑直径为1.60±0.13米。d博尔德4号(image 20190321T185825S567_pol)的圆当量直径为11.3米，ola测量的陨石坑直径为4.18±0.47米。
补充信息
41586 _2020_2846_moesm1_esm.pdf
补充表1环形山及其母石尺寸。我们以5厘米像素尺度的形状模型投影图像为基础，将带陨石坑的巨石位置及其尺寸制成表格。我们测量了它们最大的陨石坑半径R \ ({} _ {{\ rm {c}}} \)，巨石的面积范围\ ({} _ {{\ rm {b}}} \)，弹坑半径与寄主圆当量半径之比R \ ({} _ {{\ rm {c}}} / {R} _ {{\ rm {t}}} \)．我们假设这些测量的不确定度为3像素(15厘米)。
权利和权限
关于本文
引用本文
Ballouz RL。，Walsh, K.J., Barnouin, O.S.et al。本奴的近地寿命为175万年，这是从其巨石上的陨石坑推断出来的。自然587， 205-209(2020)。https://doi.org/10.1038/s41586-020-2846-z
收到了：
接受：
发表：
发行日期：
DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2846-z
这篇文章被引用
本努的一个弱而活跃的表面
自然地球科学(2022)
小行星Bennu的低表面强度从撞击抛射物沉积物推断
自然地球科学(2022)
部分脱水的小行星(162173)龙宫的中红外发射率显示出强烈的水蚀迹象
自然通讯(2022)
本努巨石上断裂的排列表明小行星表面的快速演化
自然地球科学(2022)
从小行星(101955)Bennu的外部属性推断顶形小行星的内部和结构历史
自然通讯(2022)
