科学家发现 火星在我们久违的双子座上扮演牧羊人

由AOP天文学家领导的国际行星科学家团队发现,一颗小行星的踪迹与火星非常相似,位于火星后面。这颗小行星可能是一块古老的碎片,其起源可以追溯到形成月球和太阳系中其他火星和地球等其他岩石行星的巨大撞击。这项发表在《伊卡洛斯》(Icarus)杂志上的研究对于寻找与我们自己的星球相关的原始物体也具有意义。

特洛伊木马是一类小行星,在其轨道上跟随行星运动,因为一群绵羊可能跟随牧羊人,被困在行星前后60度的引力“安全港”中(图1)。它们对科学家非常感兴趣,因为它们代表了太阳系形成和早期演化过程中剩余的物质。数千颗特洛伊木马沿着巨大的木星行星的轨道存在。距离太阳更近的天文学家迄今只发现了少数几个火星木马,即地球旁边的行星。

由来自意大利,保加利亚和美国的科学家组成的团队,由北爱尔兰的阿玛格天文台和天文馆(AOP)领导,一直在研究火星木马,以了解他们如何告诉我们有关太阳系内部世界的早期历史的信息所谓的“地球行星”,但同时也可以帮助搜索地球木马。具有讽刺意味的是,找到火星木马比找到我们自己的星球要容易得多,因为这些地球木马(如果存在的话)总是坐在天空中靠近太阳的位置,很难指向望远镜。十年前,NASA的WISE太空望远镜发现了一个名为2010 TK7的地球木马,但计算机模型显示,它是火星与木星之间小行星带的临时来访者,而不是地球形成时遗留下来的遗物。

为了了解火星木马的组成,研究小组使用了X-SHOOTER,这是一台安装在智利欧洲南部天文台8米超大型望远镜(VLT)上的光谱仪。X-SHOOTER着眼于小行星表面如何反射不同颜色的太阳光-它的反射光谱。通过与其他已知组成的太阳系天体进行光谱比较,这一过程称为分类学,研究小组希望确定这颗小行星是否由类似于地球等岩石行星的材料制成,或者是否是由碳制成的。木星以外的外部太阳系的典型富水物质。

小组查看的木马中的一个是小行星(101429)1998 VF31。现有关于物体的颜色数据表明其组成类似于称为普通球粒陨石的普通陨石。VLT的集光能力使它能够比以往任何时候都在该小行星上收集更高质量的数据。通过将这些新的测量结果与以前在夏威夷的美国宇航局红外望远镜设施获得的数据相结合,研究小组随后尝试对101429进行分类。他们发现该光谱与任何特定类型的陨石或小行星都不匹配,因此扩展了它们的光谱范围。分析以包括其他类型表面的光谱。

令他们惊讶的是,他们发现(图2)最佳光谱匹配不是与其他小天体匹配,而是与我们最近的邻居月球匹配。正如深深参与光谱分析的AOP PDRA的Galin Borisov博士所解释的那样:“小行星拥有的许多光谱与月球并没有很大的区别,但是当您仔细观察时,它们之间会出现重要的差异,例如形状以及在1和2微米波长处的宽光谱吸收深度。但是,这种特殊的小行星的光谱对于月球裸露的基岩(如陨石坑内部和山脉)的部分似乎几乎是致命的一环。”

这样不寻常的物体从哪里来?一种可能是101429只是另一颗小行星,也许类似于普通的陨石陨石,它是通过暴露于太阳辐射的万岁而获得类似月球的外观的,这一过程称为太空风化。

另外,小行星可能看起来像月亮,因为它确实来自月亮。该论文的主要作者,AOP天文学家Apostolos Christou博士解释说:“早期的太阳系与我们今天所看到的地方有很大不同。新形成的行星之间的空间充满了碎片,碰撞很普遍。大型小行星-我们称它们为小行星-不断撞击月球和其他行星。当行星仍在形成并被困在特洛伊木马云中时,这种碰撞产生的碎片可能到达了火星的轨道。”

第三种,也许是更有可能的情况是,该物体来自火星本身。正如Christou博士所指出的那样:“ 101429光谱的形状告诉我们,其富含辉石,这是一种在行星大小的物体的外层或地壳中发现的矿物质。火星像月球和地球一样受到撞击在其历史的早期,就产生了巨大的影响,其中一个原因是巨大的北欧北极盆地,一个与地球本身一样宽的陨石坑。这种巨大的冲击很容易使101429到达了L5拉格朗日点。的确,几年前有人提出了火星起源于101429的Trojan兄弟姐妹,这是特洛伊木马的统称,称为Eureka家族(图1)。这些小行星的组成也不同寻常,但是101429富含辉石,这些Eureka族小行星大多是橄榄石,

101429及其兄弟们还可以教我们一些有关如何找到地球特洛伊木马的信息(如果存在)。该小组先前的工作表明,太阳辐射会从这些小行星以巨石或城市街区大小的大块形式产生碎片,并缓慢地从火星的特洛伊云中泄漏出来。如果地球特洛伊木马类似于火星,则相同的机制将充当小型近地小行星的来源,这些小行星由于其罕见的组成而脱颖而出。

找到这些物体可能是维拉·C·鲁宾天文台的工作,该天文台准备开始迄今为止最雄心勃勃的太阳系调查。预计鲁宾将发现的小行星数量大约是目前已知数量的十倍,并且连同已经从L2 Earth-Sun Lagrange点测量天空的GAIA卫星,可能会为我们提供追踪地球碎片的最佳近期前景木马同伴。

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