ASD LabSpec 4 地物光譜儀在(zai)近地天體(ti)(ti)群中識別人造天體(ti)(ti)的應用
日期:
2024-10-14
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在(zai)2020年9月,由美(mei)國夏威夷(yi)的(de)(de)Pan-STARRS1望遠鏡發現了一顆疑似地(di)球(qiu)的(de)(de)臨時衛星,為(wei)地(di)月系統帶來了一顆新的(de)(de)天體。起初,科學家們認(ren)為(wei)它是一顆普(pu)通的(de)(de)阿波羅小(xiao)行星,即軌道穿過(guo)地(di)球(qiu)的(de)(de)天體,并將其(qi)命(ming)名(ming)為(wei)2020SO。然而,模擬結果(guo)(guo)顯示(shi),它將在(zai)10月變(bian)成(cheng)一個繞地(di)球(qiu)公轉的(de)(de)小(xiao)天體,成(cheng)為(wei)一個迷(mi)你月球(qiu)。隨后的(de)(de)觀(guan)察結果(guo)(guo)則讓天文學家更(geng)加困惑。
科(ke)學家(jia)們發現,這顆神(shen)秘的(de)(de)天體(ti)(ti)每年圍繞太陽(yang)公(gong)(gong)轉(zhuan)一(yi)周,其軌道偏心率與(yu)地球的(de)(de)公(gong)(gong)轉(zhuan)軌道非常相似。天體(ti)(ti)在太空中的(de)(de)運動非常復(fu)雜,小天體(ti)(ti)容易受到大天體(ti)(ti)引(yin)力(li)的(de)(de)擾動,因此其運動規律也(ye)十(shi)分(fen)復(fu)雜。但是因為(wei)它們與(yu)地球的(de)(de)相似性,反而顯得(de)更加神(shen)秘。
不僅如此,2020SO的運行(xing)(xing)速度也比普通(tong)的小行(xing)(xing)星慢,這(zhe)(zhe)一點與其他小行(xing)(xing)星有顯著的不同(tong)。由于這(zhe)(zhe)些(xie)原因,科學(xue)家們開始重(zhong)新思考(kao)2020SO的真實身份。
2020 年 11 月至(zhi) 2021 年 3 月 2020 SO 繞(rao)地球和太陽的軌道(dao)
澳大利(li)亞弗林德斯大學(xue)的(de)(de)(de)太(tai)空考(kao)古(gu)學(xue)家Alice Gorman表(biao)示,通(tong)過它的(de)(de)(de)運行速(su)(su)度(du)(du)可以推斷出(chu)其初始速(su)(su)度(du)(du),從而推斷出(chu)它的(de)(de)(de)來源。現有的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)(du)太(tai)慢,這(zhe)讓科學(xue)家們感(gan)到(dao)困(kun)惑。Gorman和她的(de)(de)(de)同(tong)事還(huan)推測,2020SO可能是一(yi)塊從月球上掉下來的(de)(de)(de)巖石。對于(yu)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)天體,速(su)(su)度(du)(du)慢一(yi)點(dian)是正(zheng)常的(de)(de)(de)。然而,實際觀(guan)測表(biao)明,2020SO比這(zhe)類天體還(huan)要慢。
在排除了(le)其他可能性后,科學家們提出(chu)了(le)一個(ge)最不可能但又唯一剩下的猜想:2020SO是一顆人造天體(ti)!
根據其(qi)軌道的(de)反向傳播,2020 SO 被認為是從 Surveyor 2 號(hao)月球任務發(fa)射(she)時發(fa)射(she)的(de) Centaur 火箭(jian)體 (R/B)。來自(zi)亞利桑那大(da)學月球與行星(xing)實驗室的(de)研(yan)(yan)究人員使(shi)(shi)用一系列地面光(guang)學和近紅(hong)外(wai)望遠鏡對 2020 SO 進行了(le)(le)研(yan)(yan)究,發(fa)現(xian)它的(de)反射(she)光(guang)譜與在類似(si)時間范圍內發(fa)射(she)的(de)其(qi)他 Centaur R/B 的(de)反射(she)光(guang)譜一致,并且確定了(le)(le) 1.4、1.7 和 2.3 μm 的(de)吸收(shou)帶與當(dang)時 Centaur-D R/B 后艙壁輻射(she)防(fang)護屏外(wai)部使(shi)(shi)用的(de)聚氟乙烯(xi)一致。
圖(tu) 1. 1962 年通用(yong)動(dong)(dong)力(li)公(gong)司正在安裝和準備的Centaur照片。照片顯(xian)示(shi)了不銹鋼(gang)機(ji)身和發動(dong)(dong)機(ji),后艙壁輻射防護罩(zhao)上有白色聚(ju)氟(fu)乙烯。(圖(tu)片來(lai)源:NASA GRC)
ASD LabSpec 4 Hi-Res?地(di)物光(guang)譜儀
為了(le)直(zhi)接比較 2020 SO 與 Centaur-D R/B 上已知的(de)材料(liao),作者團隊獲取了(le) PVF 樣本(ben)。光譜由(you)ASD LabSpec 4 Hi-Res 地物光譜儀(yi)獲取,該光譜儀(yi)在 0.70 μm 處具有 3 nm 分辨率,在 1.40 和(he) 2.10 μm 處具有 6 nm 分辨率。
圖 2. Centaur-D R/B 上發(fa)現的(de)兩(liang)種材料的(de)端(duan)元(yuan)光(guang)譜。
圖 3. 2020 SO 和 Centaur-D R/B 的(de)(de)近紅外(wai)光(guang)譜(pu)(pu)顯示出(chu)相似的(de)(de)特征。兩個光(guang)譜(pu)(pu)均在 1.5 μm 處歸一化。PVF 的(de)(de)兩個吸收(shou)帶與 2020 SO 上的(de)(de)吸收(shou)帶一致,用垂直箭頭(tou)表示。
本研究(jiu)展(zhan)示了對 2020 SO 進行詳(xiang)細表(biao)征(zheng)觀測活動(dong)的(de)結果,發現它的(de)反射(she)(she)(she)光(guang)譜(pu)與在(zai)類似時(shi)間范圍內發射(she)(she)(she)的(de)其他 Centaur R/B 的(de)反射(she)(she)(she)光(guang)譜(pu)一(yi)致,并且確定(ding)了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的(de)吸(xi)收(shou)帶與當時(shi) Centaur-D R/B 后(hou)艙(cang)壁輻射(she)(she)(she)防護屏外部(bu)使用的(de)聚氟乙烯一(yi)致。證明(ming) 2020 SO 是 Surveyor 2 任(ren)務(wu)中的(de) Centaur-D R/B。