与迷你月球说再见

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  有月亮的夜晚,有花开的早晨,这是人间的良辰美景。自古以来,人們认为天上只有一颗月亮,月球是地球唯一的天然卫星。其实不然,在过去的三年里,我们美丽的地球也有两颗天然卫星,其中一颗是我们熟悉的月亮,另一颗的个头与小轿车差不多……什么?除了月球,还有一颗卫星?在哪儿呢,我们怎么看不到?
  2020年2月15日晚上,天文学家凯普·韦尔佐斯和泰迪·普鲁恩通过卡特琳娜巡天系统1.5米望远镜观察宇宙星空时,突然一颗快速运动的小天体出现在他们的视野里,在4张照片序列中划出4条短短的轨迹。其实,发现这种临时飞过的小家伙并不罕见,他们照例将其上报国际天文学联合会小行星中心,标记为新发现的近地天体候选体。之后,国际天文学联合会小行星中心也照例通知全球参与合作的望远镜,做出后续观测,以便获得其精确的运行轨道。
  随着全球其他天文台的加入,观测数据越来越详细。之后,凯普·韦尔佐斯在社交媒体上发文:“它可能是几年前被地球引力捕获的一颗迷你月亮。”同时附上了22小时观测数据拟合出的轨道。不过,也有人猜测它可能是在高轨道运行的人造天体,比如发射其他行星探测器时半路丢下的火箭助推器,或者高轨卫星。但是,伴随后续更多观测数据的出现,它的轨道被测定得越来越精准,与人造天体数据库里的轨道记录并不相符。相比自然天体,人造天体往往会反射更多的阳光,因而轨道也会受太阳光压的明显影响。但是,新发现的这颗小天体,根据后续观测数据显示,它的轨道似乎没有受到太阳光压的明显影响。
  天文学家研究发现,这颗迷你月球是被束缚在地球轨道上的太空岩石,直径在1.9米至3.5米之间。其实,这颗小行星在几年前就进入了地球轨道,预计会绕地球旋转几个月甚至几年的时间,然后飞离轨道。2020年2月25日,国际天文学联合会小行星中心发表电报,授予它临时编号2020CD3,代表是2020年2月前半个月发现的第79颗小行星,并将其归类为“被暂时捕获的天体”或者叫“临时卫星”。随后,天文学家又根据现有的观测数据,将2020CD3小行星放入地球和月球共同的引力场中,对它做了回溯性数值模拟。实验结果表明,这颗迷你月球是在2017年前后缓慢进入地球引力范围而被捕获的,但由于受到地球和月球两颗大天体的引力拖拽,它几乎没有稳定的周期性轨道,而是绕出了一团非闭合的混沌轨道。
  一山不容二虎,天上同样不能有两颗月亮。由于月球的存在,被捕获的小天体每一次靠近月球,都会被其引力踢一脚或者拉一把,一段时间过后,与月球过多的相遇,使小天体获得过多的轨道能量,最终一定会逃脱地球的吸引。这也说明,地球曾经捕获和未来可能捕获的小天体,都只能是“临时卫星”,根本无法转正。
  事实上,2020年2月25日正式公布临时卫星分类和编号的时候,这颗迷你卫星已经运行到2.5倍地月距离,视亮度23等,小型望远镜已经很难再观测到它。
  2020年4月,这颗迷你月球已经完全离开地球的引力控制,重新成为一颗环绕太阳运动的小行星。这三年来,这颗迷你卫星一直相伴地球和月球左右,天文学家却没能及时找到,直到它跟地球说完再见,我们才碰巧发现了它,不得不说有些遗憾。
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