地球未來(lái)或擁有一批太空“護(hù)衛(wèi)” 短暫的“魅力”引來(lái)小型天體

從古到今，月亮一直陪伴在地球左右，似乎從來(lái)沒(méi)有“兄弟姐妹”。但其實(shí)，還有一些“迷你月亮”，也曾經(jīng)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，“任職”地球衛(wèi)星一段時(shí)間后，飛向星際空間。

11月23日，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，天文學(xué)家利用位于美國(guó)亞利桑那州的洛厄爾發(fā)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡(Lowell Discovery Telescope, LDT)所收集到的數(shù)據(jù)，揭示了已知的第二個(gè)“迷你月亮”的部分特征。通過(guò)研究，科學(xué)家可以更好地了解這個(gè)“迷你月亮”的自轉(zhuǎn)速度和軌道特征，證明其是一個(gè)自然天體，而非人造的太空垃圾殘骸。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《天文學(xué)雜志》(The Astrophysical Journal)。

什么是“迷你月亮”?為何其他靠近地球的小型天體不會(huì)被認(rèn)為是“迷你月亮”?這些“迷你月亮”有哪些科學(xué)研究?jī)r(jià)值?帶著這些問(wèn)題，科技日?qǐng)?bào)記者專訪了中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)行星科學(xué)與深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室副研究員趙玉暉。

短暫的“魅力”引來(lái)小型天體

2006年9月，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)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(yáng)公轉(zhuǎn)，但大約每20年左右會(huì)接近地月系統(tǒng)一次。

今年2月，美國(guó)亞利桑那大學(xué)月球和行星實(shí)驗(yàn)室的卡特琳娜等人發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)“迷你月亮”，被命名為2020 CD3。2020 CD3的直徑約為1—1.5米，相當(dāng)于一輛小汽車的大小，其距離地球最近時(shí)約13000千米。

何為“迷你月亮”?趙玉暉向科技日?qǐng)?bào)記者介紹道：“‘迷你月亮’是指像月球一樣繞地球運(yùn)動(dòng)的、尺寸較小的天體。從動(dòng)力學(xué)上講，它處在繞地球運(yùn)動(dòng)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?yàn)檫@類天體主要受到太陽(yáng)引力作用，繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，只是恰巧在某個(gè)時(shí)刻與地球距離比較近或者繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)天體才能被稱為“迷你月亮”。

不過(guò)，“迷你月亮”不同于真的月亮，它們不能一直“守護(hù)”在地球周圍。這是因?yàn)椋诶@地球運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，“迷你月亮”雖然主要受到地球引力的作用，但也同時(shí)受到來(lái)自太陽(yáng)、月球的引力，以及太陽(yáng)光壓等攝動(dòng)力的影響。由于“迷你月亮”所處軌道的特性，這些攝動(dòng)力可能會(huì)對(duì)它的軌道產(chǎn)生較大的影響，使其不能穩(wěn)定地繞地球運(yùn)動(dòng)，而會(huì)離開(kāi)地月系統(tǒng)，回到圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上。

未來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的“迷你月亮”

那么像地球這樣的天體，其衛(wèi)星一般從何而來(lái)?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(wèi)星體積較大且是順行的，其運(yùn)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(yuǎn)、逆行，且在大偏心率或者高傾角的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)的不規(guī)則小天體，被認(rèn)為是后來(lái)捕獲的衛(wèi)星。

當(dāng)然，也有一類因自然原因后天形成的衛(wèi)星，比如月球，就被認(rèn)為是地球受到撞擊之后濺射出的物質(zhì)所形成的。

“迷你月亮”2020 CD3軌道近地點(diǎn)遠(yuǎn)比地月距離近得多。據(jù)悉，“迷你月亮”其實(shí)并不稀少，可能有大量小型天體圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，只是已知的相對(duì)較少。隨著望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備的技術(shù)革新，科學(xué)家預(yù)計(jì)，在接下來(lái)的10年內(nèi)，會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的“迷你月亮”。

假如未來(lái)真能發(fā)現(xiàn)大量的“迷你月亮”，它們又如此靠近地球，我們是否可以實(shí)地探測(cè)?研究這些“迷你月亮”有何科學(xué)意義?

這些小天體由于與地球距離較近，便于觀測(cè)，可能成為未來(lái)空間探測(cè)任務(wù)的潛在目標(biāo)。

趙玉暉表示，對(duì)于“迷你月亮”的研究，可以更好地了解這些小型天體的來(lái)源、物理性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)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(yáng)系的演化過(guò)程。

研究人員也指出，因?yàn)檫@些“迷你月亮”距離地球很近，未來(lái)會(huì)吸引科學(xué)家探測(cè)，以便于了解這些天體的真正起源。除此之外，未來(lái)這些天體很可能會(huì)作為太空資源，具有潛在的商業(yè)價(jià)值。