正如一句古老的谚语所说,你可能再也不能回家了,但对于一块共享地球绕太阳轨道的岩石来说,你可能终于知道它在哪里了。
2016年发现的小行星Kamo'oalewa的起源有些神秘,但天文学家认为它可能是月球的一大块。一项新的分析甚至已经确定了它可能被挖出的陨石坑。
由中国清华大学天文学家焦一飞领导的一个团队通过数值模拟,确定了最有可能产生这颗小行星的陨石坑的性质,并发现了一个与这些性质相匹配的真实陨石坑:月球背面的佐丹诺-布鲁诺陨石坑。
研究人员在论文中写道:「我们已经探索了撞击引起的月球碎片迁移到地球共轨空间的过程,并支持Kamo'oalewa可能起源于数百万年前Giordano Bruno陨石坑的形成。」。
「这将直接将太空中的一颗特定小行星与其在月球上的源坑联系起来,并表明存在更多由月球物质组成的小型小行星,这些小行星尚未在近地空间被发现。」
与太阳系中的大多数行星相比,地球在月球部门相对较轻。尽管就卫星而言是一颗巨大的卫星,但共享我们轨道空间的一颗天然卫星似乎相当孤独。
也就是说,即使太空中的东西离我们很近,也很难看到,而且我们往往会忽视附近额外的「迷你」。
Kamo'oalewa是我们星球影子家庭的典型代表。它已经存在了至少几个世纪,与太阳共享地球轨道的距离。它与地球的距离差异很大,这意味着它将特别难以捉摸。
很明显,我们最终确实找到了它,它代表了一个谜。但去年,科学家们发表了一篇预印本论文,给出了一个非常合理的解释。
Kamo'oalewa反射光线的方式及其颜色与月球表面非常相似,与其他近地小行星完全不同。结合对其轨道特性的仔细研究,他们得出结论,这块奇怪的岩石曾经是月球的一部分。
焦和他的同事们现在更进一步,利用小行星的物理和轨道特性,以及月球撞击的模型,找出了它的来源。
例如,由于Kamo'oalewa的旋转速度相当快,所以它一定是一个相当坚固的肿块。否则,它会像碎片一样散开。作为一块巨石,可以公平地假设它是作为一块而不是一堆从撞击中喷出的松散碎片挖掘出来的。
向后移动意味着撞击留下了一个大于约10至20公里(6至12英里)的弹坑。
近地小行星在地球附近停留的时间往往不会超过1亿年,这意味着Kamo'oalewa必须比这更年轻。挖出小行星所需大小的撞击也会产生碎片,预计这些碎片将持续约1000万年。由于我们没有发现任何这样的碎片,这意味着Kamo'oalewa的年龄在1000万至1亿年之间。
月球上没有多少陨石坑符合年龄小于1亿年的尺寸要求。研究人员发现,有几十个候选火山口,但直径22公里、历史不到1000万年的佐丹诺·布鲁诺火山口是其中最好的。
他们写道:「很明显,最大、最年轻的陨石坑更有可能是来源,因为它们产生了更多的逃逸碎片,这些碎片仍留在太空或地球共轨区。」。「事实上,佐丹诺·布鲁诺是唯一符合标准的可能来源火山口。」
环形山壁和边缘周围的辉石成分与卡莫阿雷瓦的成分相似,在一颗直径仅1.66公里的小行星撞击时,多达400块卡莫阿雷瓦大小的碎片可能会从该地点喷出。
模拟表明,这些碎片中的大多数将在撞击后1000万年内被抛出地球的共轨空间,但极少数例外情况绝对有可能保留下来,最终进入与卡莫奥莱瓦相似的轨道。
证据还远没有定论,但我们很快就能找到答案。我们在地球上发现了与佐丹诺·布鲁诺陨石坑有关的月球陨石。
中国国家航天局计划明年发射「天问二号」,这是一项小行星采样任务,将探索卡莫奥莱瓦,取回样本,并将其送到这里供地球科学家研究。也许即使是未来的任务也可能发现与卡莫奥莱瓦一起飞向太空的其余岩石发生了什么。