地球的首个小行星伴侣终于被发现

这颗太空岩石在其轨道路径上,在地球的前方跳舞,刚好超出地球的触及范围

地球一直以来寻求的小行星伴侣类型中的首个已被发现,这是一颗太空岩石,它始终在其轨道路径上,在地球的前方跳舞,刚好超出地球的触及范围。

这颗名为 2010 TK7 的小行星直径近 1000 英尺(300 米),目前领先地球约 5000 万英里(8000 万公里)。

研究人员表示,这颗小行星是被称为地球特洛伊天体类别中的首个,这是一类太空岩石,可能比月球更容易到达,即使其成员小行星可能远在数十倍之外。他们补充说,这类长期以来一直被怀疑存在但直到现在才得到证实的的小行星,有一天可能成为有价值的任务目的地,特别是考虑到它们可能富含地球表面上稀有的元素。[小行星 2010 TK7 的照片和轨道]


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要想象特洛伊小行星在哪里,请将太阳和地球想象成一个等边三角形中的两个点。这种三角形的另一点被称为特洛伊点,或以发现它们的数学家拉格朗日命名的拉格朗日点。太阳和地球有两个这样的点,一个领先于地球,被称为其 L-4 点,另一个拖在后面,其 L-5 点。

太阳和其他行星也有拉格朗日点,并且已经观察到小行星位于太阳与木星、海王星和火星共有的那些点上。科学家们长期以来一直怀疑太阳和地球也存在特洛伊天体,但从地球上看,这些伴侣主要停留在白天的天空中,很大程度上隐藏在阳光中。

现在,借助 2009 年发射的广域红外巡天探测器 (WISE) 卫星,天文学家发现了地球的第一个可能的特洛伊天体,这是一颗在其大部分时间都位于太阳-地球 L-4 点的岩石。

地球的首个特洛伊小行星
小行星 2010 TK7 具有奇异、混乱的轨道。

由于太阳系中其他天体的引力吸引,特洛伊小行星通常不会直接在拉格朗日点轨道上运行,而是在它们周围呈蝌蚪状环形轨道运行。然而,2010 TK7 的蝌蚪轨道异常巨大,有时会将其带到几乎与地球相对的太阳另一侧。[照片:深空中的小行星]

加拿大阿萨巴斯卡大学的天文学家、研究合著者马丁·康纳斯告诉 SPACE.com:“这个天体的行为比我预期的要有趣得多。 “它似乎做了一些以前特洛伊天体没有做过的事情。尽管如此,它必须有一些极端的行为才能使其从拉格朗日点移动足够远,从而进入我们的视野。”

康纳斯和他的团队开始使用 WISE 的小行星和彗星搜索项目 NEOWISE 的数据来搜索地球特洛伊天体,NEOWISE 以近地天体和 WISE 命名。

WISE 望远镜在 2010 年 1 月至 2011 年 2 月期间以红外光扫描了整个天空,这项搜索产生了两个候选天体,其中一个 2010 TK7 在夏威夷莫纳克亚山的加拿大-法国-夏威夷望远镜进行后续观测后,被证实为地球特洛伊天体。

研究人员已经充分计算了这颗小行星的轨道,以了解它在未来 10,000 年内的位置——2010 TK7 不会比 1240 万英里(2000 万公里)更接近地球,这比地球到月球的距离远 50 多倍。

美国宇航局喷气推进实验室 NEOWISE 的首席研究员艾米·梅因策尔说:“这就像地球在玩‘追逐领头羊’的游戏。”她没有参与这项研究。“地球总是在追逐这颗小行星。”

2010 TK7 的行为足够混乱,以至于使其远离其相当稳定的特洛伊点,这一事实表明它只是勉强被困在那里,可能只是最近才从其原始位置受到干扰。康纳斯说,研究人员将运行更多的计算机模型来模拟它的轨道,以找出发生了什么。

小行星 2010 TK7 可能是第一个被证实的地球特洛伊小行星,但已知在我们星球的邻近区域存在几个轨道相对稳定的太空岩石。它们包括小行星克鲁特尼和 2010 SO16,它们具有巨大的马蹄形轨道,以及至少另外两个。但这些其他小行星都没有被证实是地球特洛伊天体。

仍然有很多未知数
到目前为止,2010 TK7 还没有正式名称。康纳斯说:“在考虑名称之前,需要确定其轨道,因此 WISE 团队还需要进行几年的观测才能给它命名。”

目前尚无 2010 TK7 的颜色信息可用来阐明其成分。原则上,小行星可能具有与地球相似的构成,但由于它们较小,它们会更快冷却,这意味着较重的物质不会有时间像在我们星球上那样沉到中心。

因此,在地球表面上不常见的元素可能在小行星上更容易获取

康纳斯说:“我们有一天可能会开采这些东西。”

不幸的是,2010 TK7 不是一个好的目标,因为它在地球轨道平面上方和下方移动,这意味着需要大量的推进剂才能到达。然而,如果确实存在其他地球特洛伊天体,它们可能会更容易接近。

既然研究人员已经发现了一个,“这让你想知道是否还有更多,”康纳斯说。他充满希望地指出,旨在探测近地天体的全景巡天望远镜和快速反应系统 (Pan-STARRS) 望远镜阵列和相机可能会发现更多。

科学家们在 7 月 28 日出版的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。

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Charles Q. Choi is a frequent contributor to 大众科学. His work has also appeared in The New York Times, Science, Nature, Wired, and LiveScience, among others. In his spare time, he has traveled to all seven continents.

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