日前，一顆名為2024PT5的近地小行星被地球重力臨時「捕獲」，從今年9月29日至11月25日繞地球飛行，在這一時段內，它成為地球又一顆類似月亮的「小衛星」。「地衛二」限時體驗卡能持續多久？如何防止「第二顆月亮」撞到地球？
月球是地球唯一的天然衛星。從古至今，人類對月亮充滿了無限遐想，它廣泛出現於各種詩歌、文學作品和科幻小說中。最近，地球短暫擁有了「第二個月亮」。這並非是科幻小說中的情節，而是真實發生的天文現象。
▲地球的第二個月亮，圖片來源：https://graciaylynnell.pages.dev/
這「第二個月亮」實際上是一顆名為2024 PT5的近地小行星。它在2024年8月被由NASA資助的南非「小行星撞擊預警系統」（ATLAS）首次觀測到，其直徑大約為11米。這顆小行星來自阿周那（Arjuna）型小行星帶，其名稱來源於古印度史詩【摩訶婆羅多】中的英雄阿周那。其中的小行星繞太陽執行，它們的軌域與地球非常相似，與太陽的平均距離約為1.5億公裏，有機會成為地球的臨時衛星。
▲峇里一條街道的阿周那像，圖片來源：wikipedia
2024 PT5繞太陽運轉的軌域半長軸為1.012個天文單位（一個天文單位是地球到太陽的距離），偏心率為0.0210，軌域周期為1.02年，與地球軌域十分相近。這次當它接近地球時，便被地球的重力捕獲，以一種相對地球的馬蹄形軌域繞行大約兩個月的時間，成為地球限時上崗的「第二個月亮」。在2024年9月29日至11月25日期間，這顆小行星會作為一顆「迷你月亮」陪伴在地球身邊。之後，它將擺脫地球的重力束縛，繼續繞太陽轉動。有點遺憾的是，這個新「月亮」並不亮。由於這顆小行星比月亮離地球更遠，且體積太小，我們無法用肉眼或者普通雙筒望遠鏡看到它，想觀測它需要使用專業望遠鏡。
▲2024 PT5的軌跡動畫，其中紫色、黃色和藍色分別代表2024 PT5、月球和地球（圖片來源：Wikipedia）
▲2024 PT5的軌域，（圖片來源：How Long Will The 2024 Pt5 Orbit Earth - Gale Lucine）
▲2024 PT5的軌域，（圖片來源：When Will Asteroid 2024 Pt5 Be Captured - Loren Lorene）
事實上，小行星被地球俘獲的事件並不罕見。當這些小行星與地球軌域發生交會時，它們就可能被地球重力抓住，成為地球的迷你衛星。但是，大多數的俘獲只是短暫事件（持續幾天或數周），這些小行星不會繞地球轉一整圈，中途就會飛離地球。像2024 PT5這種的則相對罕見，能算得上「小月亮」的需要充當衛星的時間更長（通常超過一個月），而且得比較完整地繞著地球轉一圈。小行星的軌域能量影響它與地球之間的相對位置關系。小行星2024 PT5的軌域能量使它在一定條件下，比如速度相對較慢、接近角度也適當時，可以被地球重力暫時捕獲；但在其他條件下也可以相對輕松地擺脫這種束縛狀態，繼續它在太陽系中的旅程。在2024 PT5之前，也有其它的小行星成為「迷你月亮」，比如小行星2006 Rp20和2020 CD3，後者可能繞地球轉了兩年多。
▲接近地球的小行星（圖片來源：https://tech.hindustantimes.com/）
有趣的是，一些小行星會周期性地到訪地球。這次的2024 PT5可能會在2055年「回訪」地球。這種周期性源於小行星的軌域周期與地球的軌域周期之間的相對情況。當2024 PT5與地球再次接近時，它可能又一次被地球重力捕獲並成為「小月亮」。
「第二個月亮」的發現對天文學來說具有重要的科學意義。它們提供了研究小行星和太陽系天體動力學的珍貴機會。之後如果有合適的時機，人類還可以發射探測器在這些離我們不遠的小衛星上面著陸，開展采樣等研究活動，擴充套件我們關於天體組分和形成的知識。
▲宇宙中的小行星（圖片來源：NASA）
但這些臨時衛星的出現也提醒我們，小行星的威脅是真實存在的，地球並非絕對安全的人類搖籃。科學家們已經在思考如何應對未來可能的小行星撞擊。首先應該建設專門對小行星進行觀測、監視、預警的天文機構，比如這次發現2024 PT5的「小行星撞擊預警系統」（ATLAS）。在發現有潛在風險的小行星後，可以改變其軌域或直接將其摧毀。2022年9月，NASA的DART任務就透過航天器撞擊改變了一顆直徑160米的小行星的軌域。這為行星防禦提供了一種可行的技術手段，即動能撞擊；同時表明人類對這類自然災害的發生不再完全束手無策。還可以引導一顆小行星去撞擊另一顆，從而實作更好的變軌效果。一種更粗暴的辦法是使用核武器在小行星表面或附近引爆，以偏轉小行星軌域或直接摧毀小行星。重力牽引也是一種潛在可行的方式：可以發射一個飛行器，使其繞著小行星運轉，利用萬有重力的效應改變小行星的軌域。可以說，行星防禦是一項屬於人類全體的事業，影響著地球上的每一個人。
▲小行星撞擊，圖片來源：https://animalia-life.club/qa/pictures/asteroid-impact-sight
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來源：墨子沙龍
編輯：姬子隰
