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在澳洲沙漠上空發現的火流星可能是超級稀有的“小月球”

圖解:一顆火流星在舊金山海灣上空爆炸。(NASA/小羅伯特·P·莫雷諾)

火流星總是在地球大氣層內爆炸,一般不太明顯。如果不是監控天空的攝像機網路一直在尋找此類事件的話,2016年在澳洲沙漠上空爆炸的這顆流星很可能被誤認為是其他的火流星。

(圖火流星)

多虧這些叫沙漠火流星網路的攝像機拍攝下來的影象,使得天文學家們能夠確定這顆火流星不是普通的爆炸的太空岩石。

相反,速度資料顯示這塊岩石可能在燃燒殆盡前就已經在地球軌道上了;這種現象被稱為臨時捕獲的軌道飛行器,或者通俗的說是小月球。

在軌道上有一堆岩石從地球上飛馳而過,所以有理由認為其中一些岩石會在某一時刻穿透大氣層。它們絕大多數以火流星告終——一種在抵達地面前的半空中爆炸的流星。

(科學家認為,這是因為在流星墜落前的高壓空氣滲入岩石裂縫,增大了內部壓力,導致岩石破裂。)

但是時不時地,就有一顆小行星進入地球軌道停留一段時間。這種現象不太頻繁,但是根據2012年釋出的一份涉及一千萬顆虛擬小行星的超級計算機的模擬報告,只有18000顆小行星在地球軌道上被捕獲。

我們不確定地球附近到底有多少小行星。我們估計這資料以百萬為單位,但到2019年11月30日為止,只發現了21495顆。這是因為這些小行星很小又很難看到——而且這種探測難度也同樣擴充套件到了小月球上。

我們也在其他行星周圍探測到臨時的衛星——木星特別擅長捕獲小月球——但這在地球上,探測到小月球是極為罕見的。

在2016年的火流星之前,我們只見過兩顆小月球:一顆名為2006 RH 120【1】的小行星,從2006年到2007年繞地球軌道旋轉了將近一年;另一顆是2014年1月的火流星,它的低速旋轉表明了軌道的起源。

(圖2006 RH 120)

(舒貝爾等人,《天文學雜誌》,2019年)

2016年8月22日,6架攝像機橫跨數百公里的澳洲沙漠,對劃過天空的火流星進行了詳細的觀測。由澳洲科廷大學的行星學家帕特里克·舒貝爾帶領的研究人員,確定了該天體的速度(低速11公里/秒,或6.8英里/秒)和軌跡(幾乎垂直)。

緩慢的速度表明了此天體一直繞著地球軌道執行,並且該角度排除了是衛星碎片的可能性。根據研究團隊的計算,該物體有95%的可能性是被暫時捕獲的衛星。

這些天體很有趣是有充分理由的。將航天器送往小行星費時又費錢,並且涉及到相當遙遠的距離。如果有一顆小行星剛好在繞著地球旋轉,那這就會更容易去接近。

向大氣中已經爆炸的岩石傳送宇宙飛船更不可能,但是我們可以研究這些爆炸物,來弄明白這些小行星是如何、又為什麼能夠在地球軌道上被捕獲。

在這方面,團隊報告指出仍需要做大量的工作。

研究人員在報告中寫道:“我們發現可能的捕獲時間、捕獲速度、捕獲半長軸、捕獲(近地天體)群和捕獲機制每年都在變化,大多數捕獲發生在地球的遠日點或近日點。”

(圖近日點與遠日點)

“我們還發現,因接近月球而發生捕獲的可能性隨該事件的陰曆月而異。”

這裡有很多變數。但是,隨著更多的望遠鏡即將在不久的將來投入使用,我們可能會發現更多的小月球,從而有助於在任何特定時間裡更全面的了解地球的小月球狀況。

研究人員解釋道:“我們提醒大家,未來也許會對暫時捕獲軌道事件進行分析,來探索初始條件和各種三角測量方法的微小變化所產生的影響。”

這篇論文已在《天文學雜誌》刊登。

相關知識

【1】2016 RH 120是一顆微小的近地小行星及快速的自轉天體,直徑約2-3m,它靠近地球且繞著太陽旋轉。

月球系統每20年左右,通過臨時衛星捕獲(TSC)可進入暫時地球軌道。最近一次發生於2006年9月至2007年6月。由於其臨時軌道圍繞著地球,所以它是當前太陽系中最小的小行星,有著著名的軌道。

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. sciencealert-泡菜賢魚

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  • 隱藏在宇宙氫氣泡中的恆星“始祖”