在澳大利亞沙漠上空發現的火流星可能是超級稀有的「小月球」

天文在線 發佈 2020-01-09T12:41:53+00:00

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。

在澳大利亞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絡一直在尋找此類事件的話,2016年在澳大利亞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絡的攝像機拍攝下來的圖像,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,速度數據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年發布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。我們估計這數據以百萬為單位,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展到了小月球上。

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大利亞沙漠,對划過天空的火流星進行了詳細的觀測。由澳大利亞科廷大學的行星學家派屈克·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運行,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。將太空飛行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發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。」

這裡有很多變量。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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