月球一直在持续地向地球输出“迷你月球”。
“迷你月球”的轨迹。Javier Roa Vicens
一直以来人们都以为地球只有月球这一颗天然卫星。然而新研究显示,月球一直在持续地向地球输出“迷你月球”。这些神秘的天体,正在以人类尚未完全理解的方式,悄然重塑着近地空间环境。
近年来的研究表明,一些在地球附近运行的天体实际上是被抛入太空的月球碎片。
比如小行星“卡莫奥阿莱瓦(Kamo'oalewa)”,这块宽约50米的巨石,成分竟然与月海玄武岩十分相似。
计算机模拟结果表明,它很可能是在100万至1000万年前,陨石撞击月球形成“布鲁诺”陨石坑时,被抛入太空的月球碎片。这些碎片能够进入地球的“准卫星”轨道,成为被地球引力短暂俘获的“迷你月球”。
随后的多次观测支持了这一理论。例如对代号为2020 CD3和2024 PT5的神秘小天体进行的光谱分析结果,令整个科学界震动——它们都携带有月球的“基因”。
近日以夏威夷大学Robert Jedicke为首的一个科研团队,在《天体物理学杂志》上发文,首次为这些来自月球的小卫星进行了定义。
研究人员将相对于地球总能量为负,且运行在3个“希尔半径”(由地球引力主导的太阳引力范围)内的天体定义为与地球引力“相连(bound)”的天体,并将其中能够至少完成一次绕地球公转的小天体称为“迷你月球”。
目前仅有4个这样的“迷你月球”被确认,它们是 2006 RH120、2020 CD3、2024 PT5和2022 NX1。但真实数量可能远超人们想象。
早先的研究认为,这些天体来自小行星带。但光谱分析结果表明它们与月岩有更强的关联,表明这其中有许多可能是月球受撞击后产生的碎片。
研究人员通过计算机模拟,重现了撞击发生后月球碎片被地球即时俘获,或经环太阳轨道运行后再被地球俘获的过程。
结果表明,在所有被地球引力临时俘获的天体(TBOs)中,有大约10%符合“迷你月球”的定义,其中包括进入环太阳轨道运行后回归的月球碎片。
由于对陨石坑的形成机制,比如撞击能量与坑体大小的关系,以及抛出碎片的大小与抛出速度的关系尚不明确,研究人员目前还难以对这些小天体的大小和产生频率作出预测。
但通过观测研究更多具有月球光谱特征的近地小天体,其来源比例有望得到量化,人们对近地轨道、地球和月球间复杂的动态物质联系,也会更加深入。
月球是地球唯一的天然卫星?
参考
The steady state population of Earth's minimoons of lunar provenance
https://arxiv.org/abs/2504.17985