金星隐藏的小行星或成地球下一重大撞击威胁

新的模拟显示,一类难以探测的小行星可能与地球相撞,而我们可能无法及时察觉。

金星看似地球的孪生兄弟,但它却隐藏着秘密。

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新的研究表明,可能有数十颗,甚至数百颗小行星正悄无声息地与金星同步环绕太阳运行。这些被称为“金星共轨小行星”的隐匿岩石,沿着相似的路径绕日运行,使得从地球上很难发现它们。

长期以来,专家们仅知道其中约20颗,而且其中大多数相对容易发现。然而,新的研究表明,存在着一大批尚未被探测到的此类小行星。

“目前已知的金星共轨小行星有20颗。共轨状态保护了这些小行星不会过于接近金星,但并不能保护它们不接近地球,”巴西圣保罗大学助理教授瓦莱里奥·卡鲁巴(Valerio Carruba)领导的研究团队在论文中写道。

难以探测的小行星

如果金星共轨小行星的直径至少达到140米(460英尺),它们就会被归类为“潜在威胁小行星”(PHA)。在距离方面,计算表明这些小行星会接近到距地球轨道0.05个天文单位(约750万公里)以内。

研究人员正在探究的一个重要问题是,这些天体是否对地球构成真正的碰撞威胁。

研究指出:“我们的目标是评估尚未被探测到的金星共轨小行星群体可能对地球构成的潜在威胁,并研究从地球和空间天文台探测它们的可能性。”

研究团队怀疑,已知的20颗金星共轨小行星只是冰山一角。要发现金星隐藏的共轨小行星可能更具挑战性。

由于短暂的观测窗口和太阳的强烈眩光,目前的地基望远镜在探测金星共轨小行星方面存在局限。

一个特别令人不安的方面是,这些小行星的“李雅普诺夫时间”(Lyapunov time)大约为150年。

李雅普诺夫时间衡量的是一个物体的轨道进入混沌、不可预测状态的时间点。

简而言之,专家们或许能够监测小行星的路径一段时间,但其未来的轨道行为将仍然无法预测。

这使得评估它们是否会与地球近距离接触甚至发生碰撞变得非常困难。

历时36000年的轨道模拟

研究人员在数字上模拟了这些隐藏的小行星,并进行了为期36,000年的轨道模拟,以了解其潜在威胁。

研究结果令人担忧:“存在一个数量可观的潜在共轨小行星群体,其轨道偏心率较低,能够与地球发生多次近距离接触 —— 甚至可能是碰撞。”

研究补充道:“存在一个偏心率 e < 0.38 的轨道范围(在较低倾角处范围更大),金星共轨小行星在该轨道范围内可能对地球构成碰撞危险。”

结果表明,偏心率低于0.38的小行星可能撞击地球。

偏心率衡量的是轨道被拉伸的程度。偏心率0表示完美的圆形路径,数值越大表示椭圆越扁长。

在研究隐藏小行星方面,即将启用的薇拉·鲁宾天文台(Vera Rubin Observatory)带来了希望。其功能极其强大的相机在有利条件下或许能帮助我们捕捉到一些难以捉摸的天体。

但即使是鲁宾天文台的能力,也可能不足以发现整个小行星群体。研究人员建议,一个空间天文台,或许是在金星附近部署的航天器星座,可能是我们最好的选择。

美国宇航局(NASA)已经通过成功执行DART小行星任务在行星防御方面迈出了一步。在最坏的情况下,它可以防止类似于导致恐龙灭绝那样的灾难。

然而,对于任何成功的偏转努力而言,准确预测这些金星共轨小行星的精确路径至关重要。

该研究已发布在预印本服务器arXiv.org上;同时也已提交给《天文学与天体物理学》(Astronomy and Astrophysics)期刊等待发表。


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