ASD LabSpec 4 地物光(guang)譜儀在(zai)近地天體群中識(shi)別人造天體的(de)應用
日期(qi):
2024-10-14
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在(zai)2020年9月,由美國(guo)夏(xia)威夷的(de)(de)Pan-STARRS1望遠鏡發現了一(yi)(yi)顆疑似地(di)球(qiu)的(de)(de)臨時衛星(xing),為地(di)月系(xi)統帶來了一(yi)(yi)顆新的(de)(de)天體(ti)。起初,科(ke)學家(jia)們認為它(ta)是一(yi)(yi)顆普(pu)通的(de)(de)阿波羅小(xiao)行星(xing),即(ji)軌道穿過地(di)球(qiu)的(de)(de)天體(ti),并將其命(ming)名為2020SO。然而,模(mo)擬結(jie)果顯(xian)示,它(ta)將在(zai)10月變成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)繞地(di)球(qiu)公(gong)轉的(de)(de)小(xiao)天體(ti),成(cheng)為一(yi)(yi)個(ge)迷(mi)你(ni)月球(qiu)。隨后(hou)的(de)(de)觀察結(jie)果則讓天文學家(jia)更加困惑。
科(ke)學家們發(fa)現(xian),這顆神(shen)秘的天(tian)(tian)體每年圍繞太(tai)陽(yang)公(gong)轉(zhuan)一周,其(qi)軌(gui)道偏心(xin)率與地球的公(gong)轉(zhuan)軌(gui)道非常相(xiang)似。天(tian)(tian)體在太(tai)空中(zhong)的運動(dong)(dong)非常復雜,小(xiao)天(tian)(tian)體容易受(shou)到大天(tian)(tian)體引力的擾動(dong)(dong),因此其(qi)運動(dong)(dong)規律也十分復雜。但(dan)是(shi)因為它們與地球的相(xiang)似性(xing),反而顯(xian)得更加神(shen)秘。
不(bu)僅如(ru)此,2020SO的運行(xing)速度也比普通的小(xiao)行(xing)星慢,這(zhe)一點(dian)與(yu)其他小(xiao)行(xing)星有顯著的不(bu)同(tong)。由于這(zhe)些(xie)原因,科學家們開始(shi)重新(xin)思考2020SO的真實身(shen)份。
2020 年(nian) 11 月至(zhi) 2021 年(nian) 3 月 2020 SO 繞(rao)地球(qiu)和(he)太陽(yang)的軌道
澳大(da)利(li)亞(ya)弗林德斯大(da)學的(de)(de)太空考古學家(jia)Alice Gorman表示,通過它的(de)(de)運(yun)行(xing)速度可(ke)以推(tui)斷出其初始速度,從而推(tui)斷出它的(de)(de)來(lai)(lai)源。現有(you)的(de)(de)速度太慢(man),這(zhe)讓科學家(jia)們感到困惑。Gorman和她的(de)(de)同事還推(tui)測,2020SO可(ke)能是一塊從月球上掉下來(lai)(lai)的(de)(de)巖石(shi)。對于這(zhe)樣的(de)(de)天體,速度慢(man)一點是正(zheng)常的(de)(de)。然而,實際(ji)觀測表明(ming),2020SO比這(zhe)類(lei)天體還要慢(man)。
在排除了(le)其他可能(neng)性后,科(ke)學家們(men)提出了(le)一(yi)個最不可能(neng)但又唯一(yi)剩下(xia)的猜想:2020SO是一(yi)顆人造天體!
根據其(qi)軌(gui)道的反向傳(chuan)播,2020 SO 被認為(wei)是從 Surveyor 2 號(hao)月(yue)球任(ren)務(wu)發(fa)(fa)(fa)射(she)時發(fa)(fa)(fa)射(she)的 Centaur 火箭體 (R/B)。來(lai)自(zi)亞利桑那大(da)學月(yue)球與行星實驗室的研究(jiu)人員使用一(yi)系(xi)列(lie)地面光(guang)學和近紅外望(wang)遠鏡對 2020 SO 進行了研究(jiu),發(fa)(fa)(fa)現(xian)它(ta)的反射(she)光(guang)譜與在類似時間(jian)范(fan)圍內發(fa)(fa)(fa)射(she)的其(qi)他 Centaur R/B 的反射(she)光(guang)譜一(yi)致,并且(qie)確定了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的吸收帶與當時 Centaur-D R/B 后艙壁輻射(she)防護屏外部使用的聚氟乙烯一(yi)致。
圖 1. 1962 年(nian)通用動力公司正在安裝和(he)準備的(de)Centaur照(zhao)片。照(zhao)片顯示(shi)了不銹鋼機(ji)身和(he)發動機(ji),后(hou)艙壁輻射防護(hu)罩(zhao)上有白色(se)聚(ju)氟(fu)乙烯(xi)。(圖片來源:NASA GRC)
ASD LabSpec 4 Hi-Res?地物光譜儀
為了(le)直接比較(jiao) 2020 SO 與(yu) Centaur-D R/B 上已知的材料,作者團隊獲取了(le) PVF 樣(yang)本。光譜(pu)由ASD LabSpec 4 Hi-Res 地(di)物(wu)光譜(pu)儀獲取,該光譜(pu)儀在 0.70 μm 處具有(you) 3 nm 分(fen)辨(bian)(bian)率,在 1.40 和 2.10 μm 處具有(you) 6 nm 分(fen)辨(bian)(bian)率。
圖 2. Centaur-D R/B 上發現的兩(liang)種材(cai)料(liao)的端元光譜(pu)。
圖 3. 2020 SO 和(he) Centaur-D R/B 的(de)(de)近紅外(wai)光(guang)(guang)譜(pu)顯示出相似(si)的(de)(de)特征。兩(liang)個光(guang)(guang)譜(pu)均在 1.5 μm 處歸(gui)一化。PVF 的(de)(de)兩(liang)個吸收(shou)帶與(yu) 2020 SO 上的(de)(de)吸收(shou)帶一致(zhi),用(yong)垂(chui)直(zhi)箭頭表(biao)示。
本研究展示了對 2020 SO 進行詳細表征觀測活動(dong)的(de)結(jie)果(guo),發現它(ta)的(de)反射(she)光譜與(yu)在類似時間范圍內發射(she)的(de)其他 Centaur R/B 的(de)反射(she)光譜一致,并且確定了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的(de)吸收帶與(yu)當(dang)時 Centaur-D R/B 后(hou)艙(cang)壁輻射(she)防護屏(ping)外部(bu)使用(yong)的(de)聚(ju)氟乙烯一致。證明 2020 SO 是 Surveyor 2 任務中的(de) Centaur-D R/B。