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小行星轨道现神秘漂移 2135年近距离掠过地球

http://www.kexue.com 2012-06-03 10:01:28 腾讯科学  发表评论


美国宇航局的OSIRIS-Rex探测器将降落在小行星上

  据国外媒体报道,科学家观测到一颗小行星在过去的十二年内偏离其轨道达100英里,该诡异现象被研究人员喻为“牵引照射”,其依据来自于亚尔科夫斯基效应(Yarkovsky effect),即来自太阳光的热量对一定体积范围的小行星产生推力作用,使其偏离轨道。根据位于诺克斯维尔的田纳西大学的研究人员乔什·埃默里(Josh Emery)介绍:“由亚尔科夫斯基效应产生的热量变化可导致小行星偏离正常轨道,飘出或者进入地球轨道,认识这种诡异的力量是判断一颗小行星是否对地球产生威胁的关键因素。”

  通过对亚尔科夫斯基效应的研究,科学家发现许多小行星在本世纪下半叶期间可能撞上地球。比如,研究人员探测到小行星1999 RQ36的偏离轨道将在2135年穿过地球,该小行星就是受到了亚尔科夫斯基效应的影响,使其与原先的轨道偏离量达到100英里。研究人员乔什·埃默里在2007年使用了美国国家航空航天局的斯皮策红外空间望远镜研究小行星在吸收太阳光之后所产生的热效应,计算出额外的推动力,并分析该效应对小行星正常运行所带来的影响。

  科学家使用工作在红外波段的空间望远镜可洞察小行星受光照面所产生的热效应特征,结果发现一些在宇宙空间中四处流浪的岩石表面似乎覆盖着一层特殊物质构成的“隔热毯”。这些物质在受到阳光照射时可聚集热量,产生更强的亚尔科夫斯基效应。因此,如果覆盖酷似“隔热毯”的小天体是由坚硬的岩石构成的,那么在太阳光的照射下,亚尔科夫斯基效应将变得更显著,受光面可将热量保留更长的时间。但是如果构成小行星的物质主要是尘埃和粉质颗粒,那么热效应的影响将被削弱,受光面将会很快冷却下来。

  斯皮策红外空间望远镜对近地小行星进行调查的过程中,研究人员逐渐勾勒出小行星1999 RQ36的“冒险之旅”,在不远的将来会对地球的空间安全产生影响。这颗1640英尺直径的小行星预计在2135年穿过地球轨道,届时它的轨道将距离地球大约22万英里,即35万公里左右,与月球到地球的距离相当。

  目前计算出的小行星1999 RQ36轨道参数并不是个准确值,在如此近距离穿过地月系统可能带来不确定的影响,而且小行星未来的轨道位置无法进行精确定位,只能通过统计学方法估算。科学家在使用亚尔科夫斯基效应对小行星轨道进行研究后发现,许多小行星将在2170年至2190年对地球产生潜在影响。美国国家航空航天局宣布将在2016年发射一艘小行星探测飞船,将登陆小行星采集岩石样本返回地球。

  这艘飞船的被命名为OSIRIS-Rex小行星探测器,是“新视野计划”的第三艘无人太空飞船,该计划产生的前两艘飞船分别是朱诺号木星探测器和新地平线号冥王星探测器。OSIRIS-Rex小行星探测器将在2019年抵达小行星,并于2023年携带小行星标本返回地球。亚尔科夫斯基效应是一名十九世纪的俄罗斯工程师首次发现太空中的微小岩石天体在受到太阳光的长期照射后可吸收太阳光,并将其转化为热效应使小行星轨道产生偏移。

  该效应产生的推力很难进行测量,因为对大型空间岩石而言,这些推力是极其微小的。为了对太空岩石进行亚尔科夫斯基效应计算,科学家需要确定空间岩石的大小、热量属性、由亚尔科夫斯基效应产生的推力,以及体积和密度等信息。研究人员乔什·埃默里认为:“在宇宙空间中通过雷达或者红外线观测望远镜寻找太空岩石,如同科幻小说中的情景。但是我们现在已经有了能发现它们的工具和设备,完成该任务的关键是确定目标天体的密度,我们最终将揭开小行星轨道漂移之谜。”

  根据最新的研究结果,小行星1999 RQ36的密度几乎与水相当,而且其表面属于多孔性质,这意味着该小行星的组分主要是空间尘埃团和岩石。这项发现结果令乔什·埃默里感到非常满意,他希望我们能将小行星样本早日带回地球进行研究。(Everett/编译)

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