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地球未來或擁有一批太空“護衛”

2020年12月14日08:15 | 來源:科技日報
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原標題:地球未來或擁有一批太空“護衛”

  從古到今,月亮一直陪伴在地球左右,似乎從來沒有“兄弟姐妹”。但其實,還有一些“迷你月亮”,也曾經繞地球運轉,“任職”地球衛星一段時間后,飛向星際空間。

  11月23日,據國外媒體報道,天文學家利用位於美國亞利桑那州的洛厄爾發現望遠鏡(Lowell Discovery Telescope, LDT)所收集到的數據,揭示了已知的第二個“迷你月亮”的部分特征。通過研究,科學家可以更好地了解這個“迷你月亮”的自轉速度和軌道特征,証明其是一個自然天體,而非人造的太空垃圾殘骸。相關研究結果發表於《天文學雜志》(The Astrophysical Journal)。

  什麼是“迷你月亮”?為何其他靠近地球的小型天體不會被認為是“迷你月亮”?這些“迷你月亮”有哪些科學研究價值?帶著這些問題,科技日報記者專訪了中國科學院紫金山天文台行星科學與深空探測實驗室副研究員趙玉暉。

  短暫的“魅力”引來小型天體

  2006年9月,科學家發現了已知的第一顆“迷你月亮”2006 RH120,這是一顆直徑大約5米的近地小行星,通常都是圍繞太陽公轉,但大約每20年左右會接近地月系統一次。

  今年2月,美國亞利桑那大學月球和行星實驗室的卡特琳娜等人發現了第二個“迷你月亮”,被命名為2020 CD3。2020 CD3的直徑約為1—1.5米,相當於一輛小汽車的大小,其距離地球最近時約13000千米。

  何為“迷你月亮”?趙玉暉向科技日報記者介紹道:“‘迷你月亮’是指像月球一樣繞地球運動的、尺寸較小的天體。從動力學上講,它處在繞地球運動的軌道上,受到的主要作用力為地球的引力。”

  為何其他靠近地球的小型天體不能稱為“迷你月亮”?趙玉暉表示,因為這類天體主要受到太陽引力作用,繞太陽運轉,只是恰巧在某個時刻與地球距離比較近或者繞太陽運轉的軌道與地球的軌道比較接近。

  因此,是不是“迷你月亮”,需要判斷其主要受到的作用力,如果地球“魅力”足夠大,吸引了天體繞地球運轉,這個天體才能被稱為“迷你月亮”。

  不過,“迷你月亮”不同於真的月亮,它們不能一直“守護”在地球周圍。這是因為,在繞地球運轉的過程中,“迷你月亮”雖然主要受到地球引力的作用,但也同時受到來自太陽、月球的引力,以及太陽光壓等攝動力的影響。由於“迷你月亮”所處軌道的特性,這些攝動力可能會對它的軌道產生較大的影響,使其不能穩定地繞地球運動,而會離開地月系統,回到圍繞太陽運轉的軌道上。

  未來會發現大量的“迷你月亮”

  那麼像地球這樣的天體,其衛星一般從何而來?是天生的還是像“迷你月亮”這樣后天捕獲的?趙玉暉表示,這兩種情況都存在且有明顯的差別。

  一般而言,天生的衛星體積較大且是順行的,其運行的軌道距離行星較近且軌道面傾角較小。而那些距離行星較遠、逆行,且在大偏心率或者高傾角的軌道上運轉的不規則小天體,被認為是后來捕獲的衛星。

  當然,也有一類因自然原因后天形成的衛星,比如月球,就被認為是地球受到撞擊之后濺射出的物質所形成的。

  “迷你月亮”2020 CD3軌道近地點遠比地月距離近得多。據悉,“迷你月亮”其實並不稀少,可能有大量小型天體圍繞地球運轉,只是已知的相對較少。隨著望遠鏡等設備的技術革新,科學家預計,在接下來的10年內,會發現大量的“迷你月亮”。

  假如未來真能發現大量的“迷你月亮”,它們又如此靠近地球,我們是否可以實地探測?研究這些“迷你月亮”有何科學意義?

  這些小天體由於與地球距離較近,便於觀測,可能成為未來空間探測任務的潛在目標。

  趙玉暉表示,對於“迷你月亮”的研究,可以更好地了解這些小型天體的來源、物理性質和動力學特性,以及與其他小行星和彗星族群的異同等,幫助我們更好地了解太陽系的演化過程。

  研究人員也指出,因為這些“迷你月亮”距離地球很近,未來會吸引科學家探測,以便於了解這些天體的真正起源。除此之外,未來這些天體很可能會作為太空資源,具有潛在的商業價值。

(責編:趙竹青、呂騫)

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