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地球新增一颗卫星?别激动,只是个“临时工”

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在太阳系四颗岩质行星中,水星、金星没有卫星,火星有两颗非常小的不规则的卫星,天文学家相信它们是被火星意外俘获的,唯独只有地球,拥有一颗个头还不算小的卫星天然卫星——月球。地-月这种组合在整个太阳系中独树一帜。不过,从9月底开始,地球就将增加一颗卫星。可惜的是,它只是一个“临时工”,只会绕地球运行一圈,历时 56.6 天。


(制图:水兄)

这颗新卫星是编号为 2024 PT5 的小行星,它是由“小行星对地撞击终末警报系统”南非站(ATLAS South Africa)于今年8月7日发现的。当时它正在 568,500 km 的距离上接近地球。很快,天文学家就计算出它的轨道——2024 PT5 本身可能是一颗阿波罗型近地小行星

阿波罗型近地小行星的名称来源于其中的“代表人物”1862号小行星“阿波罗”(1862 Apollo)。这类小行星的轨道与地球比较接近,半长轴略大于 1 天文单位,而近日点小于地球的远日点(<1.017 AU),意思是可能跨越地球轨道,因此这类小行星也是小行星防御系统重点关注目标。


阿波罗型小行星轨道覆盖范围(来源:Wikipedia/AndrewBuck)

2024 PT5 总体上在一条半长径为 1.0123 天文单位的椭圆轨道上绕太阳运行,周期约为 372 天。而特别之处在于,在2024年9月29日至11月25日之间,它会被地球引力影响,沿一条马蹄形轨道绕地球运行。在国外,这种临时性绕地运动的小行星被俗称为“迷你月亮”(mini-moon)。在学术上,对这种轨道与地球高度相似,时不时地会掉入地球引力“陷阱”的近地小行星,被归为阿周那型小行星(Arjuna asteroid)。其名称来源于印度古典梵文史诗《摩诃婆罗多》(ahabharata)中的主角。判断其是否为“迷你月亮”,需要看其是否处在地球的引力影响范围内,以及相对地心的运动速度是否足够小、相对地心的轨道偏心率等关键参数。


小行星 2024 PT5 运动轨道动画(来源:Tony Dunn)

那它不就是地卫二了吗?先别激动,事实上 2024 PT5 绕地球不过半圈而已,随后便“各回各家,各找各妈”了。下一次它再回到地球身边,要等到 2055 年了。

那么我们是否有机会欣赏到“两个月亮”呢?对不起,再次让你失望。2024 PT5 的绝对星等只有 27.6 等,推测其直径只有约 10 米。根据预测,它不会亮于 22 等,必须依靠大口径(如40cm以上)望远镜,在较好的暗夜环境下,通过较长时间的曝光才能捕捉到。


2024 PT5 短暂绕地运行(来源:USA Today/水兄)

这也不是地球第一次拥有“第二个月亮”了。上一次“打临工”的是 2022 NX1,它在 2022 年 6 月 11 日至 2022 年 7 月 3 日(为期 22 天)期间暂时被地球引力捕获,距离地球最近 81.2 万公里。根据模拟,2022 NX1 有可能曾在 1981 年也当过过“临时工”,并有可能在 2051 年再续前缘。此外,1991 VG、2006 RH120 等都被认为曾做过地球的第二个月亮。而“临时工”时间最久的可能是 2020 CD3,虽然它是在 2020 年 2 月 15 日被发现,2020 年 5 月离开地球,但通过反演,天文学家认为它在 2016 年至 2017 年间就被地球捕获了。


2020 CD3 运行轨道(来源:NASA/JPL/USA Today/Phoenix7777)

参考资料

[1] Carlos de la Fuente Marcos and Raúl de la Fuente Marcos 2024 Res. Notes AAS 8 224. (DOI 10.3847/2515-5172/ad781f)

[2] Mini-moon to orbit Earth for 2 months. Asteroid 2024 PT5 explained. (https://www.usatoday.com/story/graphics/2024/09/19/asteroid-mini-moon-2024-pt5/75260498007/)

[3] Earth to get an asteroid mini-moon for 2 months (https://earthsky.org/space/earth-asteroid-mini-moon-for-2-months-2024/)

[4] de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (7 April 2020). "On the orbital evolution of meteoroid 2020 CD3, a temporarily captured orbiter of the Earth-Moon system". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 494 (1): 1089–1094.

[5] 2024 PT5 - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/2024_PT5)

[6] Moons: Facts - NASA Science (https://science.nasa.gov/solar-system/moons/facts/)
[7] List of natural satellites - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_natural_satellites)

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