新研究：部分月球碎片会形成地球“微型卫星”

IT之家 7 月 13 日消息，天文学家最新研究显示，月球表面的撞击碎片不仅会逃逸进入太空，部分还会在短暂时间内被地球引力俘获，形成“微型卫星”（minimoon），在环绕地球一段时间后再回归绕日轨道。尽管这类月源“微型卫星”体积微小、运行快速，难以观测，但研究团队预测，在任何给定时间，可能有六块左右的月球碎片短暂伴随地球。

IT之家注意到，该研究近日发表在《Icarus》期刊。研究负责人、夏威夷大学天文学家罗伯特・杰迪克（Robert Jedicke）形容这种现象“就像一场广场舞，舞伴不断更换，有时还会暂时离场。”

当天体撞击月球时，部分喷溅出的碎片能摆脱月球引力，进入太空。大多数碎片最终落入太阳引力场，但部分小块物质会被地球临时捕获，绕地球飞行一段时间。

尽管国际天文学联合会对“微型卫星”尚无官方定义，天文学界通常认为，它应是至少暂时被地球引力束缚、完成一次或多次地球公转、并在轨道上某点接近地月距离四倍以内的天体。此前研究认为，这些微型卫星主要来自火星与木星间的小行星带，但近年来的发现正在挑战这一看法。

2016 年，夏威夷的 Pan-STARRS1 小行星巡天望远镜发现了近地小天体“469219 Kamo'oalewa”，其直径达 40 至 100 米，围绕太阳运转且与地球同步。后续研究显示，该天体源自月球，形成时间距今 100 万至 1000 万年，可能与月球上的焦尔达诺・布鲁诺撞击坑的诞生有关。

今年早些时候，天文学家又确认了另一颗具月球起源的短暂地球卫星“2024 PT5”，进一步佐证了月球碎片不断形成微型卫星的可能性。为此，杰迪克及其团队通过模拟月球喷发物在太空的行为，估算大约五分之一的月球撞击喷射物会成为地球的临时卫星，平均同时存在 6.5 颗。典型的微型卫星围绕地球运行的平均时间约为 9 个月，而且会不断从沿类似地球轨道运行的物质中得到补充。

不过，杰迪克提醒，这一估算存在“巨大的不确定性”，因为撞击坑大小及喷射物的尺寸和速度分布等变量尚不明确。事实上，如果真有这么多“微型卫星”，天文巡天望远镜本应探测到更多。

观测的难度也来自它们的体积与速度。这些月球微型卫星多在 1 至 2 米直径，即便是最先进的天文仪器，也很难在上百万公里外探测到。此外，当它们接近地球、亮度足够时，往往移动极快，天文照片上留下的轨迹难以被计算机算法识别。

此前在 2020 年，Catalina Sky Survey 仅在约 1000 个观测夜中的两晚探测到过一颗名为 2020 CD3 的微型卫星，显示即便机会渺茫，仍有望通过持续监测锁定这些“过客”。一旦确定轨迹，后续追踪将变得更易操作。

杰迪克指出，这些月源微型卫星不仅具有科学价值，或许还具商业潜力。相比远赴小行星带，利用这些短暂环地的天体或可更经济地获取水、矿物等资源。科学上，这些微型卫星及其同类，也有助于揭示太阳系的形成与演变，提升人类对月球撞击机制与地球潜在小行星撞击威胁的认识。