江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

「卫星」过去三年里地球有两个月亮？而且刚发现就要跑丢了？( 二 )


国际天文学联合会小行星中心发表的 2020 CD3 电子通报
10天之后的2月25日 ， 小行星中心发表电报 ， 授予它临时编号 2020 CD3 ， 代表2020年2月前半月发现的第79颗小行星 ， 并将其归类为“被暂时捕获的天体”（Temporarily Captured Objects TCOs） ， 或者叫“临时卫星”（Temporarily Satellite） 。
它是历史上第二颗归入此类的天体 。
这块体长约2米的临时工…… 不对 ， 是临时卫星 ， 之前不在这里 ， 未来也不久留 ， 只是来地球的引力场中兜几圈 。 小家伙这么随性的运动轨迹 ， 地球和月球同意吗？
还真别说 ， 这轨道就是地球月球一致同意的 。
2020 CD3 的运行轨迹 ， 从2017年开始环绕地球 ， 到2020年4月从左下端离开 。 白色代表月球轨道 | Tony Dunn
根据现有的观测数据 ， 天文学家将 2020 CD3放入地球月球共同的引力场中 ， 对它做了回溯性数值模拟 。 结果显示 ， 大约在2017年前后 ， 它才缓慢进入地球引力范围而被捕获 ， 这一待就是3年 。
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 。 这意味着它运行期间 ， 没有哪段时间能够安安心心地完整绕地球转上一圈 ， 倒确实像是个临时工 ， 把地球邻近的空间逛了个遍 。
如果没有月球 ， 被地球捕获的小天体可能就像火星捕获的两颗小卫星那样 ， 会长久地留下来 。 事实上 ， 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“ ， 转不了正的 。
2020 CD3 的动态运行轨迹 | Tony Dunn
通过高精度的数值模拟 ， 可以相对准确地纵观 2020 CD3过去和未来的轨道 。
它离地球最近的时候 ， 只有地月距离的1/5 ， 大约比地球同步轨道远1倍的距离 ， 最远时则跑到了4.5倍地月距离 ， 几乎就要逃脱地球引力 。
把数值模拟的时间轴转向未来 ， 会发现它在1月中旬通过了自己的最后一次近地点 ， 开始走上离开地球的轨道 。
2月15日被发现的时候 ， 它与地球相距大约30万千米 ， 稍近于地月距离 ， 视亮度20等 。
2月25日正式公布临时卫星分类和编号的时候 ， 它已经运行到2.5倍地月距离 ， 视亮度23等 ， 小型望远镜很难再观测到它 。
【「卫星」过去三年里地球有两个月亮？而且刚发现就要跑丢了？】到4月初 ， 它将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 。
2020 CD3 的视亮度随时间的变化 | Hanno Rein
这3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 ， 但已经来不及仔细研究了 ， 不得不说有些遗憾 。
仅有的两颗“临时卫星”
2020 CD3是历史上的第二颗地球的“临时卫星” ， 第一颗是2006 RH120 。 它在2006年同样由卡特琳娜巡天项目发现 ， 1年之后的2007年离开了地球束缚 ， 成为环绕太阳的小行星 。
随后的14年里 ， 全球新发现了上万颗靠近地球的小天体 ， 竟然没有一颗是被地球捕获的 。 好不容易现在又找到了一颗 ， 人家都已经要离开了……
2006 RH120的动态运行轨迹 | HORIZONS System JPL NASA Phoenix7777
想在未来弥补这样的遗憾 ， 首先要弄明白 ， 它们为何如此稀有 。
原因主要有以下几点：
第一 ， 存在时间短 。 正如前面讨论 2020 CD3的混沌轨道 ， 月球带来的引力扰动 ， 使它们围绕地球运动的持续时间 ， 大约只有数年 。
第二 ， 捕获条件苛刻 。 在被地球捕获之前 ， 它们的轨道不仅要靠近地球 ， 而且要和地球共轨道 ， 在这个基础上 ， 以某些特定的速度和方向进入地球周围 ， 才能够被捕获 ， 否则只会从地球周围遥远的地方飞掠而过 。 但值得注意的是 ， 这些曾经被捕获的小天体也倾向于重复捕获 。


推荐阅读


上一篇：[iphone9]iPhone9再爆料，双版本＋A13＋小屏＋4000mAh，定价很感人

下一篇：恒星：为什么铁元素会杀死恒星？