2024年,我國將會發(fā)射探測器去探索小行星了!不過,等到我們的探測器取樣返回之后,或許我國科學家分析后發(fā)現,自己調查的可能是月球……
這段話,一共有兩層含義,咱們一層一層來說。
首先是我國的小行星探測計劃。關于小行星探測的計劃,我國科學家早就開始設想了,并且在2016年的時候,歐陽自遠院士宣布這個計劃提上議事日程。
5年過去了,這個計劃也逐漸有了雛形。根據計劃,我國有望在2024年發(fā)射首個小行星探測器(此前說的是2022年),并且一口氣探測兩顆天體,分別是一顆小行星和一顆彗星。它會在1年的時間內抵達目標小行星,并且擇機在那里進行取樣工作,再花一年的時間把樣品投放到地球,然后前去探測彗星。
這個探測器的名字非常漂亮,名叫鄭和號(不過這個名字尚未官宣,我們暫且這么稱呼吧)。鄭和是我國偉大的航海家,用他的名字來給這個探測器命名,也更有向星辰大海征服的味道,是個非常完美的名字。
而且,我們連探測目標都已經訂好了,其中彗星的名字叫做133P彗星,小行星的名字則叫作2016 HO3,現在又叫做469219 Kamo?oalewa。
(圖片說明:夏威夷大學2.2米口徑望遠鏡拍攝的133P彗星)
顧名思義,這是一顆發(fā)現于2016年的小行星。它的體型并不大,直徑僅有46-58米之間,和一座十幾層的樓差不多大。盡管美國和日本都進行過小行星采樣,但他們采樣的小行星都有幾百米大。我國將在人類歷史上首次對十米級小天體的探測,不論是環(huán)繞飛行還是著陸的精確度,挑戰(zhàn)都非常大,這也可以說我們“藝高人膽大”了。
2016 HO3是一顆阿波羅小行星,也就是說,它的軌道近日點不足1個天文單位(即日地距離)。2016 HO3的近日點和遠日點分別為0.9和1.1個天文單位,距離地球最近時僅有521萬公里,公轉周期為366天。
(圖片說明:綠色圓圈里的就是望遠鏡中的2016HO3)
這顆小行星的另一個特殊之處,就是它屬于地球的準衛(wèi)星。所謂的準衛(wèi)星,并不是指它真的繞地球公轉,但它的軌道卻神奇地和地球保持著高度的一致。由于體型比較小,我們只能在每年4月它比較靠近地球的時候,對它進行望遠鏡的觀測,獲取的信息比較有限。如果我國能夠前去采樣并帶回地球,將會有更多的了解。
2016 HO3在差不多100年前( 最新研究是500年)的時候成為了地球的準衛(wèi)星,并且在大約300年后將會脫離軌道,獨自流浪。
(圖片說明:2016HO3和地球的軌道示意圖)
不過,最新的研究結果,給出了不同的說法。亞利桑那大學的天文學家們發(fā)現,這顆天體不僅是地球的準衛(wèi)星,而且曾經真的是地球的衛(wèi)星——不是說它當初自己繞著地球公轉,而是說它竟然可能是月球的一部分!
這就是我們開篇那句話的第二個意思了。那么,為啥科學家說它曾經是月球的一部分呢?
原來,該校的天文學家利用位于該州的格拉漢姆山國際天文臺大雙筒望遠鏡對2016 HO3的光譜進行了觀測分析,然后與五十年前美國阿波羅任務中帶回的月球巖石樣本進行了分析,發(fā)現二者非常相似。在和周圍其他小行星進行對比的時候,2016 HO3的光譜則顯得與眾不同。
該校天文學家Ben Sharkey介紹說:“我對我們已經獲取的幾乎所有近地小行星的光譜都進行了分析,沒有一個與它相符的。”
今年4月,研究人員再一次對它進行了觀測,結果與上一次(2017年)的數據相一致,它反射的太陽光和月球有非常相似的地方。看起來,它確實和我們的月球相似,甚至有可能來自于月球。可問題在于:如果它真的曾經是月球的一部分,為啥今天卻獨自在宇宙中游蕩呢?
如果你仔細看月亮或者一些月球的高清照片就會發(fā)現,它的表面布滿了大大小小的隕石坑。在漫長的歲月里,它遭受過無數小天體的狂轟濫炸,而且因為沒有大氣層的阻擋,小天體撞擊的速度也得不到緩沖。
和大家想象的不同,并非所有的隕石撞擊都是直接砸在月球里面,然后融為一體了。有的時候,撞擊的角度比較特別,威力足夠大時,就會有一些月球的碎片被炸飛,然后進入到宇宙空間。如果2016 HO3曾經是月球的一部分,它很有可能就是在這樣的過程中獨立出來的。
那么,對于這些小行星的起源,天文學家們是否還有其他的猜想呢?
還真有。比如一些科學家就認為,它可能是從其他小行星群體中被地球引力捕獲的,所以和現在的“鄰居”們表現得格格不入。但本次研究的天文學家們認為,這種可能性幾乎不存在。它的特殊的軌道,就能夠推翻這個猜想。
2016 HO3的軌道和黃道面的夾角非常小,也就是說,它幾乎和地球的軌道在同一個平面內。從軌道周期到軌道傾角,2016 HO3和地球的公轉都表現出了極高的相似性。亞利桑那大學的行星科學家Renu Malhotra指出:一顆普通的近地小行星,基本上不可能會自己就運行到這個模式、成為地球的準衛(wèi)星的。
另外還有一種猜想,那就是太陽系內還隱藏著一群我們尚未發(fā)現的小行星。這群小行星位于地球軌道的一個拉格朗日點上,它們或許可以具備這樣的特性。不過,這也只是一個猜想而已,除非我們真的發(fā)現了這個小行星群體,否則很難把它看作是真正的結論。
總之,就目前的分析結果而言,2016 HO3來自于月球的可能性還是比較高的。
這個問題的答案,或許就要留給我國科學家來破解了。如果我們把這顆小行星的巖石樣本帶回地球,在實驗室里進行分析,就能夠獲得更多的信息。更何況我們已經有了月球巖石樣本,對比起來更加直觀。
不過話說回來,如果它真的是月球的一部分,那么我們的這次小行星采樣,就算是換個地方“月表采樣”了吧……