火球在地球大气层中爆炸每时每刻,通常不起眼。 2016 年在澳大利亚沙漠上空爆炸的火球可能会被误认为是任何其他火流星,如果不是监控天空的摄像机网络专门搜索此类事件的话。
这要归功于这些相机拍摄的图像——称为沙漠火球网- 天文学家能够确定火球不是普通的爆炸太空岩石。
相反,速度数据显示,这块岩石在遭遇大火之前可能一直在绕地球轨道运行。 这种现象被称为暂时捕获的轨道飞行器,或者通俗地说,是小卫星。
那里有一大堆岩石,从地球上飞过,所以按理说,其中一些岩石会在某个时候穿透大气层。 其中大多数最终成为火流星——一种在到达地面之前在半空中爆炸的流星。
(科学家认为,这是因为坠落流星前面的高压空气渗入裂缝在岩石中,增加内部压力并导致岩石破裂。)
但时不时地,其中一颗小行星会在地球轨道上停留一段时间。 不过,这种情况并不常见:根据2012年发表的超级计算机模拟涉及 1000 万颗虚拟小行星,只有 18,000 颗在地球轨道上被捕获。
我们不确定到底有多少小行星靠近地球。 据估计,这一数字为数百万,但截至 2019 年 11 月 30 日,仅发现 21,495 个。 这是因为它们很小,很难看到——而且这种检测难度也延伸到了小卫星。
我们已经在其他行星周围发现了临时卫星 -木星特别擅长捕获小卫星- 但在地球上,探测到小卫星的情况极为罕见。
在 2016 年火流星之前,我们只看到过两个地球小卫星:被称为2006年RH120,从 2006 年到 2007 年绕地球运行大约一年; 和一个2014年1月的火流星,具有表明轨道原点的低速度。
(Shober 等人,《天文学杂志》,2019 年)
2016 年 8 月 22 日,跨越澳大利亚沙漠数百公里的六架摄像机对划过天空的火球进行了详细观察。 由澳大利亚科廷大学行星科学家 Patrick Shober 领导的研究人员能够确定该物体的速度(缓慢的每秒 11 公里,或每秒 6.8 英里)和轨迹(几乎垂直)。
缓慢的速度表明该物体一直绕地球运行,并且该角度排除了卫星碎片。 根据该团队的计算,该物体有 95% 的可能性是暂时捕获的轨道飞行器。
这些物体有趣是有充分理由的。 将航天器发送到小行星既耗时又昂贵,而且距离相当远。 如果有一颗小行星绕地球运行一段时间,那么到达它就会容易得多。
显然不可能将航天器发送到在大气层中爆炸的岩石,但我们可以研究这些火流星,试图找出一些小行星如何以及为何被捕获在地球轨道上。
在这方面,团队报告说还有很多工作要做。
“我们发现可能的捕获时间、捕获速度、捕获半长轴、捕获[近地天体]组和捕获机制每年都在变化,大多数捕获发生在地球的远日点或近日点期间,”他们在论文中写道。
“我们还发现,由于近距离接触月球而发生捕获的概率根据该事件的农历月份而变化。”
这有很多变数。 然而,随着更多的望远镜在不久的将来上线,可能会发现更多的小月球火球,从而有助于在任何特定时间构建更完整的地球小月球情况图。
“我们警告未来对可能的[暂时捕获的轨道飞行器]事件进行分析,以探索初始条件和各种三角测量方法的微小变化的影响,”研究人员解释说。
该论文已发表于天文杂志。