天文學家發現對地球具有潛在威脅的最大天體：直徑1.5公里

一個國際團隊使用智利托洛洛山美洲天文臺Víctor M.Blanco 4米望遠鏡上安裝的暗能量相機(DECam)，發現了3顆隱藏在太陽強光中的近地小行星(NEA)，其中一顆是過去8年來發現的對地球具有潛在威脅的最大天體。相關論文近日發表于《天文學雜志》。

這些難以捉摸的近地天體潛伏在地球和金星軌道內部，這是一個極具挑戰性的觀測區域，因為望遠鏡必須與太陽耀眼的強光作斗爭。

利用黃昏時短暫而有利的觀測條件，天文學家發現了這組近地天體。其中一顆為直徑1.5公里的小行星名為2022 AP7，其軌道有朝一日可能會進入地球軌道。另外兩顆小行星分別為2021 LJ4和2021 PH27，它們的軌道安全地保持在地球軌道內部。天文學家和天體物理學家特別感興趣的是，2021 PH27是已知距離太陽最近的小行星。因此，它具有太陽系任何天體中最大的廣義相對論效應，且在其運行軌道中，表面溫度足以熔化鉛。

美國卡內基科學研究所地球與行星實驗室天文學家Scott S.Sheppard表示：“我們的黃昏調查正在地球和金星軌道范圍內搜尋小行星。到目前為止，我們已經發現了兩顆直徑約1公里的大型近地小行星，我們稱之為‘行星殺手’。”

“可能只剩下幾顆大小相似的近地天體，而這些未被發現的大型小行星的軌道很可能在大部分時間內都保持在地球和金星軌道內部。”Sheppard說，“由于難以在太陽強光附近進行觀測，因此迄今只發現了25顆軌道完全在地球軌道內的小行星。”

在太陽系內部尋找小行星是一項艱巨的挑戰。天文學家每晚只有兩個短暫的10分鐘窗口期來觀測這一區域，并且不得不面對太陽強光造成的明亮背景。此外，這些觀測距離地平線非常近，這意味著天文學家必須透過厚厚的地球大氣層進行觀測，這會模糊和扭曲觀測結果。

盡管面臨這些挑戰，但獨特的觀測能力仍使DECam發現了這3顆小行星。這臺最先進的儀器是世界上性能最高的寬視場CCD成像儀之一，使天文學家能夠以極高的靈敏度捕捉大片天空。天文學家將捕捉到的昏暗天體稱為“深度”觀測。在地球軌道內搜尋小行星時，捕獲深視場和寬視場的觀測能力是必不可少的。DECam由美國能源部(DOE)資助，并在DOE的費米實驗室進行了建造和測試。

“我們需要大面積的天空，因為內部的小行星很罕見，需要深度圖像，且小行星很昏暗，你需要對抗太陽附近明亮的天空，以及地球大氣層的扭曲效應。”Sheppard說，“DECam可以覆蓋大面積天空，達到小型望遠鏡無法達到的深度，讓我們可以進入更深、更廣的天空，以前所未有的方式探測太陽系內部。”

除了探測可能對地球構成威脅的小行星外，這項研究也是了解太陽系小天體分布的重要一步。距離太陽比地球更遠的小行星最容易被探測到。正因為如此，這些更遠的小行星往往主導著當前的小行星數量理論模型。

“我們的DECam調查是迄今對地球軌道內和金星軌道附近天體進行的最大、最靈敏的搜索之一。”Sheppard說，“這是了解太陽系內部潛伏著什么類型天體的好機會。”(中國科學報記者 李木子)

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