发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　未来的某一天，地球会接受来自太空无可避免的大石头所袭击，一如太阳的东升西落与潮汐涨落，在过去已经发生好多次，在未来的数十亿年也将是如此。

　　目前为止，人类还算幸运，我们不必面对这种灾难性威胁，但如果我们要在这颗星球上长期生存下去，我们就必须接受危险小行星的现实并做好准备。世界各地的组织持续地监测天空，他们正在绘制所有潜在威胁的近地天体目录，越大的岩石虽然构成了更大的威胁，不过相对地它们的数量也较少。我们对于潜在威胁的近地天体数量永远普查不完，但我们确实有几乎所有直径大于1公里的潜在危险小行星的可靠地图，而且有用。

图说：这张图表显示了JPL近地天体研究中心(CNEOS)计算的2200个潜在危险天体的轨道。突出显示的是近地小行星的轨道，这是美国NASA近地小行星重定向测试(DART)任务的目标。图片来源：NASA/JPL加州理工学院

　　这种公里级的小行星不仅有可能摧毁整个城市，甚至造成全球范围的重大生态危害，一个研究团队预测了它们未来一千年的轨道，分析显示，这些公里级的近地天体在下个世纪以内都不会对我们构成重大威胁。

　　然而，我们很难预测这些近地天体的轨道变化，这是由于在轨道动力学里，微小的变化可能在时间长河里带来巨大的影响，不论是「从太阳接收到的热量变化」或是「木星的引力牵引」，就可能使一颗小行星在千年后的轨道上最终于地球相交。

　　其中7482号小行星特别危险，在接下来的千年里，这颗小行星都会在地球附近停留相当长的时间，虽然这并不代表着它一定会撞击地球，但机率却不是零；另一颗143651号小行星，它的轨道非常混乱，在过去的几十年里甚至没办法完美预测它的确切位置，基于我们目前所掌握的资讯，也无法肯定它不会在未来撞向地球。

　　类似的天体，科学家总共找到28个，它们都将可能贴近到地月距离之内，虽然在这一千年的轨道预测中，它们都不会撞向地球，但是长期关注这些石头可能比任何事情都重要，该文现在可于预印本网站下载。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Universe Today

发布单位：中国科学院新疆天文台

　　2023年2月底，中科院新疆天文台南山观测站1米大视场光学望远镜（NOWT）首次发现了一颗近地小行星。近日，国际小行星中心发布通告确认，并授予临时编号2023 DB2。这使新疆天文台继国家天文台（5颗）、紫金山天文台（36颗）之后，成为第三个发现近地小行星的中科院单位。

　　近地小行星是一类非常特殊的太阳系小天体，与太阳最近距离不超过1.3天文单位（日地间的平均距离是一个天文单位），由于它们在轨道运行过程中，很可能从地球附近掠过，所以它们是太阳系内对地球安全威胁最大的一类小天体，也是小天体资源开发利用所关注对象。另外，对它们的发现和观测研究有助于认识原始太阳系的成分、太阳系水的分布以及太阳系的动力学演化历史等。

　　经全球各地多台设备后续观测后，确认2023 DB2的绝对星等为21.76等，对应直径约200米，大约有两个足球场大，绕太阳公转一周需1.06年，但它与地球轨道的最近距离远在3千万公里之外，是地月距离的80倍，所以不会对地球造成威胁。

　　这次发现是新疆天文台使用NOWT和星明业余天文观测团队开展深度合作的结果。近年来，我国业余天文爱好者的观测和科研能力显著提升，成为专业天文研究领域重要的辅助力量。为充分发挥业余天文爱好者团队观测热情和积极性，以及人员数量方面的优势，新疆天文台通过搭建交流合作平台，全力支持星明业余天文观测团队在天文学方面的探索，而NOWT成为新疆天文台和业余天文工作者深度合作的重要设备。NOWT具有1.3度大视场、高指向和跟踪精度等优势，主要科研工作是开展光学时域天文巡天研究，其所获得的时序观测数据，特别适合通过深度发掘发现小行星和瞬变天体等。

　　2022年12月起，新疆天文台启动了与星明业余天文观测团队合作的小行星搜寻项目NAS（NOWT Asteroid Survey），包括对NOWT科研观测数据的深度发掘，以及给NAS分配部分NOWT观测时间，携手合力提高NOWT在该方向的科研产出。2023 DB2就是星明业余团队成员对NOWT科研观测数据实时深度发掘探测到的近地小行星。

　　未来，随着新疆天文台专业天文工作者和业余天文团队的进一步合作，有望在近地小天体的发现和研究中作出更多贡献。

图1 新疆天文台南山1米大视场光学望远镜（NOWT）。

图2 2023年2月28日晚，星明团队成员张宓在26日NOWT疏散星团观测数据（项目负责人：新疆天文台张余研究员）中发现一颗快速移动天体。

图3 国际小行星中心2023-E20小行星公报。

图4 2023 DB2轨道图。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　2022年9月26日哈勃太空望远镜拍摄到小行星Dimorphos被重达545公斤DART（双小行星改道测试）一系列的撞击照片，在撞击发生后约18天，拍摄了相隔数小时的影像。DART任务的主要目标是测试我们改变小行星轨道的能力，尽管此双小行星系统不会对地球构成任何威胁，但该任务的数据将有助于研究人员了解在必要时，如何将小行星的路径从地球转移开，并为早期太阳系中可能常见的行星碰撞提供新的见解。

　　从哈勃拍摄到的缩时摄影中显示了令人惊讶及显着的变化，DART以每小时约20,900公里的速度撞向小行星，将1,000多吨的灰尘和岩石从小行星中喷出。影像中提供了宝贵的新线索，让我们了解碎片在撞击后的几天里，是如何分散成复杂模式，这是我们之前从未实际目睹过的影像。

　　起初，碎片以直线从撞击点离开，速度约6.5公里/小时，这个速度足以摆脱Dimorphos的微弱重力并防止它落回地面。碎片呈锥形，长丝状。（影像中心直的尖峰是哈勃光学假象。）

　　在撞击后17小时，碎片发生变化。在第二阶段，Didymos和Dimorphos间的重力相互作用开始扭曲喷出物的锥形，旋转的风车状特征形成，其旋转被固定在Didymos的重力上。

　　接下来，由于太阳对喷出物中微小颗粒的辐射压力，碎片被扫回彗尾形状，碎片延伸得更远，其中最轻的粒子行进速度最快，距离小行星最远。当哈勃在几天内记录到尾巴一分为二时，这个谜团变得更加复杂了。

图说：小行星Dimorphos在2022年9月26日被DART撞击时的破裂影像。上：撞击后2小时碎片形成圆锥形，上有细长的细丝；中：撞击后几个小时重力扭曲喷射流；下：几天后太阳辐射压将碎片拉伸成彗尾状并一分为二。图片来源： NASA, ESA, STScI, and Jian-Yang Li (PSI); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

　　地球上和太空中的许多望远镜，包括韦伯太空望远镜和露西号，也都观测到了DART的撞击及其结果。相关研究成果发表于《Nature》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

资料来源：NASA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　欧洲天文国际研究团队使用韦伯太空望远镜发现了一颗以前不为人知100-200公尺的小行星。他们使用中红外仪器（MIRI）校准的数据，偶然发现了一颗小行星。该天体可能是迄今为止韦伯观测到的最小天体。

　　太阳系中的小行星和小型岩石天体，天文学家目前知道的太阳系早期这些岩石遗迹超过110万个。韦伯太空望远镜在红外波长下探索这些天体的能力有望带来开创性的新科学，一组研究团队表明：韦伯还具有意外发现以前未知的小天体之能力。

　　德国马克斯普朗克地外物理研究所的天文学家Thomas Müller表示：我们完全出乎意料地在公开的MIRI校准观测中发现了一颗小行星，这些观测是针对黄道面的首批MIRI观测中的一些，我们的研究表明，许多新天体将被MIRI探测到。

　　揭示这颗小行星的韦伯观测最初并不是为了寻找新的小行星而设计的，事实上它们是天文学家在1998年发现的主小行星带(10920) 1998 BC1的校准图像，但校准团队认为它们由于目标的亮度和偏移的望远镜指向之技术原因而失败。尽管如此，该研究团队还是使用小行星10920上的数据来建立和测试一种限制天体轨道并估计其大小的新技术。使用MIRI观测结合地面望远镜和欧洲太空总署盖亚任务的数据，证明了该方法对小行星10920的有效性。

　　在分析MIRI数据的过程中，该研究团队在同一视野中发现了较小且以前不为人知的天体。研究团队的结果表明，该天体的尺寸为100-200公尺，轨道倾角非常低，并且在韦伯观测时位于主带区域的内部。

　　Müller表示：我们的结果表明，如果你有正确的心态和一点点运气，即使是‘失败的韦伯观察数据也可以在科学上有用。我们的探测位于主小行星带，韦伯令人难以置信的灵敏度使我们有可能在超过1亿公里的距离看到这个大约100公尺的物体。

　　这颗小行星的探测，如果被确认为是新的小行星，将对我们理解太阳系的演化具有重要意义。

　　目前的模型预测小行星非常小，但是由于难以观察这些天体，因此对小的小行星研究不如对大的小行星的详细研究。未来韦伯观测将使天文学家能够研究小于1公里的小行星，提供必要的数据来完善我们的太阳系形成模型。

　　更重要的是，这一结果表明，韦伯也将能够为新小行星的探测做出贡献。该研究团队怀疑即使是靠近太阳系平面的短期MIRI观测也总是会包括一些小行星，其中大部分是未知天体。

　　为了确认探测到的天体是一颗新发现的小行星，后续研究需要更多相对于背景恒星的位置数据来限制天体的轨道。

　　该研究发表在《Astronomy & Astrophysics》杂志上。（编译/台北天文馆施欣岚）

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　2022年12月27日，科学家进行一颗小行星反射无线电信号的实验测试，预备用于2029年一颗大的小行星接近地球，到时候它比地球静止轨道卫星还更靠近我们。

　　位于美国阿拉斯加州加科纳的高频活跃极光研究计划研究站（High-frequency Active Auroral Research Program research program, 缩写HAARP。）将对一颗直径约152公尺的小行星2010 XC15发送无线电信号，并让新墨西哥州索科罗附近的新墨西哥大学长波阵列（Long Wavelength Array）、和加州毕晓普附近的欧文斯谷无线电波天文台天线阵列（Owens Valley Radio Observatory Long Wavelength Array）接收信号回来。

　　这将是第一次借由HAARP来探测小行星。实验计划首席研究员兼美国喷气推进实验室JPL的雷达系统工程师Mark Haynes说：「这次的新尝试，我们要用长波的雷达和无线电波望远镜从地面探测小行星内部。使用比通讯的无线电波更长的波长穿透物体的内部。」

　　对于如何防御小行星撞击，更需要先了解小行星的内部，尤其是直径大到对地球具有杀伤力的小行星。

　　Haynes说：「如果你知道质量分布，就能更有效地使用撞击器，因为你会知道小行星的何处是最佳撞击点。」

　　现在有许多方式可以快速探测小行星，例如确定它们的轨道和形状，获得地表样貌的模拟图。无论是使用光学望远镜，还是深空网路Deep Space Network（DSN）的行星雷达。深空网路是NASA在美国加州、西班牙和澳洲的跨国巨型无线电天线阵列。（编按：另见本馆天文新知介绍，太阳系探测任务的通讯支柱：NASA的深空网路）以往雷达成像研究计划使用的是短波长讯号，这些讯号会被物体反射，提供高品量的地表样貌，但不会穿透物体。

　　HAARP将以略高和略低于9.6兆赫兹（每秒960万次）的频率向小行星2010 XC15，以两秒为间隔持续发送重複的讯号。Haynes说：「距离将是一个挑战，因为这颗小行星与地球届时的距离将是月球的两倍。」（编按：另见本馆天象预报，2022/12/28 2010 XC15小行星近地 (近地指数2)）

　　小行星2010 XC15的测试实验是为了2029年小行星(99942) Apophis将接近地球之故。小行星(99942) Apophis于2004年发现，预计2029年4月13日最接近地球，距离地球约32,186.9公里以内，比人造卫星更靠近地球（地球静止轨道卫星大约在37,014.9公里）。NASA估计这颗小行星的直径大约335公尺，原本以为它会在2068年近地，但经过研究人员更精准地预测它的轨道，后来修正为2029年。

　　小行星2010 XC15的测试和 (99942) Apophis在2029年的接近，是科学家研究近地天体的好机会，再加上行星防御也让这项科学研究成为显学。

　　Haynes说：「在影响发生之前的时间越长，尝试偏转它的选择就越多。」NASA表示，大约每年会有一颗汽车大小的小行星撞击地球，在到达地球表面之前被大气层燃成火球烧成灰烬。而大约每2,000年就有一颗足球场大小的流星撞击地球，这种会造成很大的伤害。至于大到足以毁灭文明的小行星，每隔几百万年就会撞击地球一次。

　　NASA的双小行星改道测试计划Double Asteroid Redirection Test mission，DART于2022年9月26日撞击成功，将小卫星Dimorphos的轨道时间改变了32分钟。

　　2022年12月27日的实验可以测试借由长波的无线电讯号探测小行星的可行性，以增进我们对近地天体的了解。Haynes表示：「如果我们能启动地面系统的运作，那么我们就有很多机会了解对这些物体内部的结构。」（编译/台北天文馆潘康娴）

图说：这张示意图显示小行星2010 XC15在2022年12月27日经过地球时的投影路径。 图片来源：NASA/JPL/Caltech

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　自日本隼鸟二号（Hayabusa2）带着样品返回地球之后，近两年的今天，巴黎地球物理研究所、巴黎西岱大学和法国国家科学研究中心公布了(162173) Ryugu龙宫小行星岩土样本组成：锌和铜的同位素。这两个同位素的特征表示龙宫小行星的成分接近于Ivuna碳质球粒陨石，与Ryugu类似的物质在外太阳系约占5-6%的地球质量。这篇研究论文于2022年12月12日发表于《Nature Astronomy》期刊。

　　以往科学家借由在地球上发现的陨石，来推敲早期太阳系的样貌。然而，日本宇宙航空研究开发机构JAXA的隼鸟二号，于2020年12月带着5公克取自龙宫小行星的碎片返回地球。对研究太阳系形成的科学领域而言，这是突破关键的一步，因直接带回来的碎片较不会受到地球环境的风化作用而改变，科技的进步提高研究的可行性：直接分析最纯粹的样本。

　　研究团队首次公布分析样本的结果，他们发现龙宫小行星的成分与Ivuna类碳质球粒陨石（Ivuna-like carbonaceous chondrites, CI）最接近，一种在化学上是最原始的陨石组成（编按：含水和有机物的陨石），其元素丰度的比例最接近太阳。然而，一些同位素的特征（例如：钛和铬）和碳质球粒陨石其他亚群的特征有些重叠，因此龙宫小行星和碳质球粒陨石之间的关联性还未能全盘了解。

　　锌和铜是两种中度挥发性的元素，是研究类地行星形成过程的关键特征。不同亚群的碳质球粒陨石会有不同锌与铜的同位素比例，其中CI球粒陨石更是富含挥发性元素。详细调查研究龙宫小行星锌与铜的同位素，科学家们获得了研究小行星起源的关键工具。他们发现龙宫小行星的锌与铜的同位素比例，和CI球粒陨石几乎相同，而与其他类型的陨石有所差异。由于龙宫小行星和CI球粒陨石的相似性，让科学家可利用龙宫小行星样本中的锌与铜之同位素比例，作为代表太阳组成物质的最佳评估工具。

　　另外，龙宫小行星的锌同位素也可以用于研究在地球上中度挥发物质的增长过程，这对于了解行星发展适居带的细节十分重要。研究团队也说明类似龙宫小行星的物质，在行星盘约有5%的地球质量。（编译/台北天文馆潘康娴）

图说：研究人员手上拿着(162173) Ryugu龙宫小行星的样本。

资料来源：Phys.org