发布单位: 台北市立天文科学教育馆
科学家利用反弹回的无线电波讯号来研究邻近的小行星 ,例如不久前坍塌的阿雷西博电波天文望远镜 。作者提出分析观测资料的新方法 ,来帮助我们了解近地小行星 。无线电波的波段是少数如可见光般 ,光可以穿透地球大气的大气窗口 。借由观测天体发出的电波讯号 ,如波霎 (脉冲星) 、宇宙微波背景辐射 、星际介质的分子谱线 、超大质量黑洞等 ,在天文上提供了许多资讯 。
除了观测天体发出的电波讯号外 ,对于邻近的天体 ,科学家还可主动发射电波讯号到目标 (邻近的行星或小行星) 上 ,并借由反射回的电波的时间间隔 、偏振等来了解天体性质 (形状 、运动等) 。光是由电场和磁场交互振荡所组成 ,电场振荡的方向称为偏振方向 ,借由反射回来电波讯号的偏振资讯可以了解天体的表面特性 ,例如其表面是由细粒的灰尘或大的砾石所组成 、是否有许多孔隙及反光程度等 。了解邻近地球小行星的结构和组成 ,对于有潜在危害时采取防御措施 ,或利用太空船进一步研究等 ,都很有帮助 。

小行星表面非常复杂 。这是 OSIRIS-REx 拍摄的 Bennu 小行星表面 。(NASA)
分析无线电波的偏振讯号并不简单 ,因为小行星表面粗糙程度 、形状 、冰和岩石的组成等讯息都混在一起 ,由于其形状组成较复杂 ,不能借由较熟悉的月球表面观测结果来推论 。由阿雷西博天文台的科学家 Dylan Hickson 所带领的团队 ,近日提出新的方法来分析小行星的无线电波偏振讯号 ,并搭配数值模拟来提升对讯号的了解 。在实际应用于阿雷西博观测的小行星数据后 ,成功得到许多小行星的表面性质 。在失去阿雷西博天文台后 ,目前剩下金石太阳系雷达 (Goldstone Solar System Radar) 可继续观测小行星 。幸好先前的雷达观测 ,科学家已发现并纪录超过 1100 颗的小行星和彗星 。借由新分析方法重新处理观测资料 ,将可再提供许多关于小行星的资讯 。 (编译/台北天文馆陈姝蓉)

近地小行星的无线电波观测 ,纵轴为三个不同的观测日期 ,横轴为不同偏振的讯号 。
资料来源: AAS NOVA