摘要:通常情况下,在大多数人的认知中,近地小行星起源于火星和木星轨道之间的主小行星带。但最近的研究表明,一小部分近地天体也可能来自被撞击后的月球表面(月球逃逸速度约2.38 km/s)。
通常情况下,在大多数人的认知中,近地小行星起源于火星和木星轨道之间的主小行星带。但最近的研究表明,一小部分近地天体也可能来自被撞击后的月球表面(月球逃逸速度约2.38 km/s)。
这颗近地天体很可能是在数千年前的一次撞击后被弹射入太空。现在它可能为小行星和月球科学提供新的见解。
小型近地天体 2024 PT5 在去年引起了全世界的关注。天文学家们通过太空望远镜发现,这颗近地天体在地球附近溜达了几个月的时间,但从数据分析看它从未绕地球运行。2024 PT5 直径大约有 10 米,其轨道与地球非常相似——围绕太阳,这可能代表它可能源自地球附近。
根据 1 月 14 日发表于《天体物理学杂志通讯》的一项研究,研究人员在研究了更多收集的证据后发现,2024 PT5 更像是由月球表面的岩石碎块组成,应该是在月球在一次大型撞击后被弹射入太空的,而不是人类产生的太空垃圾、太空碎片。在这里大家可能会产生疑问,都说了直径 10 米,人造太空碎片有那么大吗?路边同学的回答是肯定的,人造太空碎片有那么大,而且还有更大的,如目前已知最大的单个人造太空垃圾是欧洲空间局(ESA)的 Envisat 环境卫星,其质量为8.2吨,长度25米,宽度10米,是不是比 2024 PT5 还要大。
科学家一般用光谱分析和运动轨迹分析两种方式区分地球附近比较小的物体是人造物还是自然产物。
这颗小行星首先于 2024 年 8 月 7 日由夏威夷大学的近地天体监测系统(ATLAS)检测到。随后研究者们使用洛厄尔发现望远镜和位于夏威夷莫纳克亚天文台的红外望远镜设施 (IRTF) 再次进行观测发现,从这个近地小行星表面反射的阳光光谱不符合任何已知的小行星类型,但其反射光更接近月球岩石。
“我们有一个大致的概念,即这颗小行星可能来自月球,但真正的证据出现在当我们发现它富含的硅酸盐矿物与月球岩石样本中发现高度相似,而不是在小行星上看到的那种。”亚利桑那州洛厄尔天文台的天文学家 Teddy Kareta 领导了这项研究并说道。“看起来它在太空中停留的时间可能只有几千年,因为表面缺乏导致其光谱变红的空间风化迹象。”
在太阳系内,近地小行星一般都会受到两个力的影响。一是引力,二是太阳辐射压力——光子推力。科学家可以通过观察物体的运动轨迹来计算其是否会被太阳光光子所产生的推力影响,进而确定被观测物体的来源是太空碎片还是自然物体。二者对于太阳辐射压力有着不同的反应。
人造太空碎片或废弃航天器很容易受到太阳辐射压力的影响,在太空中会像风中的空罐头一样移动,而像小行星这样的自然物体,则受此影响要小得多。经过对 2024 PT5 在重力作用下的运动轨迹的精确计算,以及太阳辐射压力引起的额外运动,最终确认 2024 PT5 是自然起源。
“太空碎片和太空岩石在空间中的移动方式略有不同,”CNEOS 团队工作的博士后研究员 Oscar Fuentes-Muñoz 表示。“人造碎片通常相对较轻,容易被阳光压力推动。2024 PT5 不以这种方式移动表明它比太空碎片要密集得多。”
2024 PT5 小行星的发现使得已知被认为源自月球的小行星数量翻了一番。2016 年发现的小行星 469219 Kamo'oalewa 拥有类似地球的环绕太阳的轨道,表明它也可能是在一次大型撞击后从月球表面弹射出去的。随着望远镜技术的进步和精度的提高,人类天文学家对体积较小的小行星观测变得也更加容易,未来可能会有更多的潜在月球巨石被发现,这也为研究月球的科学家提供了机会。
如果一颗月球小行星可以直接关联到月球上的特定撞击坑,那么研究它可以深入了解月球斑驳表面上的撞击过程。
“这是由小行星科学家讲述的关于月球的故事,”Kareta 说。“这是一个罕见的情况,我们在研究一颗小行星时,却意外进入了新的领域。”
参考文献:
1.《Study Finds Earth’s Small Asteroid Visitor Likely Chunk of Moon Rock》,网址:https://www.jpl.nasa.gov/topics/asteroids/
来源:路边同学