这颗小行星可能是失落的一大块月球吗?

摘要:

去年发现的近地天体2024 PT5小行星以其潜在的月球起源吸引了科学家的目光。这颗小行星可能是几千年前月球受到巨大撞击后被抛射到太空中的,其轨道与地球轨道非常吻合。 研究人员证实它的成分与月球岩石相似,这为研究小行星和月球历史提供了难得的机会。

通常情况下,小行星(如这幅艺术家构想图中所描绘的小行星)来自火星和木星轨道之间的主小行星带,但也有一小部分近地天体可能来自月球表面,它们被撞击喷射到太空中。 图片来源:NASA/JPL-Caltech

去年,美国国家航空航天局(NASA)资助的望远镜发现一颗近地小行星 2024 PT5 在地球附近徘徊了几个月,尽管它实际上从未进入过我们的轨道,但这颗"临时小月亮"引起了全球的关注。 这颗小行星直径约 33 英尺(10 米),不会对我们的星球构成威胁。 然而,它围绕太阳的轨道与地球的轨道非常接近,这表明它可能就起源于附近。

根据1月14日发表在Astrophysical Journal Letters上的一项研究,新的证据表明2024 PT5很可能来自月球。 研究人员认为,这颗小行星是由月球岩石构成的,在月球表面发生重大撞击事件后被抛射到太空中。

领导这项研究的亚利桑那州洛厄尔天文台天文学家泰迪-卡瑞塔(Teddy Kareta)说:"我们大致认为这颗小行星可能来自月球,但当我们发现它含有丰富的硅酸盐矿物时,这才是关键。看起来它在太空中的时间并不长,也许只有几千年左右,因为缺乏太空风化,这将导致它的光谱变红。"

这颗小行星于2024年8月7日首次被夏威夷大学的小行星撞击地球最后警报系统(ATLAS)的南非萨瑟兰望远镜探测到。 Kareta 的研究小组随后利用洛厄尔发现望远镜和夏威夷莫纳克亚天文台的NASA红外望远镜设施(IRTF)的观测结果表明,小天体表面反射的阳光光谱与任何已知小行星类型的光谱都不匹配;相反,反射光与月球岩石的光谱更为接近。

研究小行星 2024 PT5 的科研人员在两幅图上绘制了它的循环运动轨迹。 在训练有素的人看来,它们表明该天体从未被地球引力捕获,而是在附近徘徊,然后继续绕太阳运行。 图片来源:NASA/JPL-Caltech

第二条线索来自对物体移动方式的观察。 除了小行星之外,还可以在类似地球的轨道上发现太空时代的碎片,例如历史上发射的旧火箭。

太阳辐射压力来自光子(太阳光的量子粒子)的动量,当它们撞击到太空中的固体物体时会产生微小的力。 随着时间的推移,来自许多光子的这种动量交换会轻微地推动物体,使其加速或减速。 人类制造的物体,如空心火箭助推器,会像空罐头一样在风中移动,而自然物体,如小行星,受到的影响要小得多。

为了排除 2024 PT5 是太空垃圾的可能性,NASA 近地天体研究中心(CNEOS)的科学家们对其运动进行了分析。 他们对该天体在重力作用下的运动进行了精确计算,最终使他们能够寻找太阳辐射压力引起的额外运动。 在这种情况下,他们发现这些影响太小,因此该物体不可能是人造的,这证明 2024 PT5 极有可能是天然形成的。

这项研究的共同作者、美国国家航空航天局(NASA)JPL博士后奥斯卡-富恩特斯-穆尼奥斯(Oscar Fuentes-Muñoz)说:"太空碎片和太空岩石在太空中的运动方式略有不同。人造碎片通常相对较轻,会被阳光的压力推来推去。 2024 PT5没有这样移动,说明它的密度比太空碎片大得多。"

2024 PT5的发现使被认为源自月球的已知小行星数量增加了一倍。 小行星469219 Kamo'oralewa于2016年被发现,其绕太阳运行的轨道与地球类似,这表明它也可能是在一次巨大撞击后从月球表面抛射出来的。 随着望远镜对较小的小行星越来越敏感,将会发现更多潜在的月球巨石,这不仅为研究稀有小行星群的科学家创造了一个令人兴奋的机会,也为研究月球的科学家创造了一个令人兴奋的机会。

如果一颗月球小行星能与月球上的一个特定撞击坑直接联系起来,那么对它的研究将有助于深入了解月球表面坑坑洼洼的撞击过程。 此外,月球表面深处的物质--以靠近地球的小行星形式--也可能会被未来的科学家们研究。

卡雷塔说:"这是一个由小行星科学家讲述的关于月球的故事。这是一种罕见的情况,我们去研究一颗小行星,但在我们可以对2024 PT5提出的问题方面,却进入了一个新的领域。"

编译自/ScitechDaily

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