天文學家發現過去八年來最大的潛在危險小行星


一組國際團隊使用智利托洛洛山美洲際天文台(Cerro Tololo Inter-American Observatory)4米望遠鏡上安裝的暗能量相機,發現三顆隱藏在太陽強光中的近地小行星,其中一顆是過去8年來發現的對地球具有潛在威脅的最大天體。

這些難以捉摸的近地天體潛伏在地球和金星軌道內部,這是一個極具挑戰性的觀測區域,因為望遠鏡必須與太陽耀眼的強光爭鬥。

利用黃昏時短暫而有利的觀測條件,天文學家發現這組近地天體。 其中一顆直徑1.5公里的小行星臨時編號為2022 AP7,它的軌道有朝一日可能會進入地球軌道。另外兩顆小行星臨時編號分別為2021 LJ4和2021 PH27,它們的軌道安全地保持在地球軌道內部。天文學家和天體物理學家特別感興趣的是,2021 PH27是已知距離太陽最近的小行星。它具有太陽系任何天體中最大的廣義相對論效應,且在它的運行軌道中,表面溫度足以熔化鉛。

美國卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)地球與行星實驗室天文學家史葛·薛栢(Scott S.Sheppard)說:「我們的黃昏巡天正在地球和金星軌道範圍內搜尋小行星。到目前為止,已經發現了兩顆直徑約1公里的大型近地小行星,稱之為行星殺手。」

薛栢表示,可能只剩下幾顆大小相似的近地天體,而這些未發現的大型小行星的軌道很可能在大部分時間內都保持在地球和金星軌道內部。由於難以在太陽強光附近進行觀測,因此至今只發現25顆軌道完全在地球軌道內的小行星。

在太陽系內部尋找小行星是一項艱鉅的挑戰。 天文學家每晚只有兩個短暫的10分鐘窗口期來觀測這一區域,並且不得不面對太陽強光造成的明亮背景。此外,這些觀測距離地平線非常近,這意味著天文學家必須透過厚厚的地球大氣層進行觀測,這會模糊和扭曲觀測結果。

儘管面臨這些挑戰,但獨特的觀測能力仍使暗能量相機發現這三顆小行星。這台最先進的儀器是世界上性能最高的寬視場數碼相機之一,使天文學家能夠以極高的靈敏度捕捉大片天空。天文學家將捕捉到的昏暗天體稱為深度觀測。在地球軌道內搜尋小行星時,捕獲深視場和寬視場的觀測能力是必不可少的。暗能量相機由美國能源部資助,並在部門的費米()實驗室進行建造和測試。

薛栢說:「我們需要大面積的天空,因為內部的小行星很罕見,需要深度圖像,且小行星很昏暗,你需要對抗太陽附近明亮的天空,以及地球大氣層的扭曲效應。暗能量相機可以覆蓋大面積天空,達到小型望遠鏡無法達到的深度,讓我們可以進入更深、更廣的天空,以前所未有的方式探測太陽系內部。」

除了探測可能對地球構成威脅的小行星外,這項研究也是了解太陽系小天體分佈的重要一步。距離太陽比地球更遠的小行星最容易探測到。正因為如此,這些更遠的小行星往往主導著當前的小行星數量理論模型。

薛栢說:「我們的暗能量相機巡天是至今對地球軌道內和金星軌道附近天體進行的最大、最靈敏的搜索之一。這是了解太陽系內部潛伏著什麼類型天體的好機會。」

【圖:噴射推進實驗室;文:節錄自科學網頁;新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2022年9月29日出版的《天文學報》;標題是:A Deep and Wide Twilight Survey for Asteroids Interior to Earth and Venus

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