科学家发现地球还有两个隐藏的“卫星”

这张插图(非真实比例)展示了一个科迪勒维斯基尘埃云与地球、月球和太阳的相对位置。

插图:GABOR HORVATH

1961年,波兰天文学家卡齐米日•科迪勒维斯基曾怀疑地球的拉格朗日点附近存在另外两颗卫星。近日,科学家证实了两个巨大尘埃云团的存在。这两个伪卫星可能会给未来的太空探索蒙上一层阴影。

撰文:ANDREW FAZEKAS

地球可能拥有不止一颗卫星。历经半个多世纪的推测和争论,匈牙利的天文学家和物理学家称,他们终于证实,有两颗“卫星”在围绕地球运转,但它们完全由尘埃构成。

他们在《皇家天文学会月报》上刊文称,研究团队成功拍摄到了约40万千米外的神秘云团。这一距离差不多相当于地月距离。

以前就曾有研究者推测地球在太空中可能有多个天然的“伙伴”,但是,直到1961年波兰天文学家卡齐米日•科迪勒维斯基(Kazimierz Kordylewski)才真正看到尘埃云。这两团尘埃云也因此被命名为:科迪勒维斯基云。即便如此,在当时,它们的存在也备受质疑。

“科迪勒维斯基云是两个极难发现的天体。尽管它们距离地球很近,但天文学界的研究者们却大都忽视了它们。”该研究论文的合著者、匈牙利厄特沃什•罗兰大学的天文学家Judit Slíz-Balogh说道,“在我们邻居月亮旁边证实存在两个尘埃伪卫星,实在是吸引人。”

根据他们的最新发现,每个科迪勒维斯基云大约宽15乘以10度,相当于30乘以20个月面。实际上,每个尘埃云的尺寸大约是105000乘以72000千米,约是地球直径的9倍。

尽管两个云团很大,但是,据估计,组成云团的每颗微粒的直径只有微米级。这些微粒反射太阳光后,显得非常黯淡,就像是行星际尘埃反射而成的黄道光一样。

不过,这两团尘埃云在黑暗的天空中隐藏得如此完美,原因不单单是它们十分昏暗。

该研究论文的合著者、匈牙利厄特沃什•罗兰大学的物理学家Gábor Horváth解释说:“在银河光、星光、黄道光和天空辉光中,极难探测到科迪勒维斯基云。”如今,借助特制的偏振滤镜,研究人员成功拍摄到了尘埃云团里单个微粒反射出来的散射光。

多个“卫星”

有几代天文学家都曾提出地球的卫星可能不止月球一个。他们称,深空中有5个卫星可能存在的稳定点。

这些稳定点名为拉格朗日点,是两个天体的引力与轨道向心力的平衡点。处在拉格朗日点上的天体所处的位置相对稳定,而且与地球和月球的距离恒定不变。

20世纪50年代,科迪勒维斯基最开始在L4和L5两个点寻找,希望能找到固体的卫星。然而,他却最早发现了两个尘埃云团绕地球公转的迹象。

拉格朗日点5(白点)周围的偏振光,帮助科学家发现了一个科迪勒维斯基尘埃云的存在。

图像:J. SLÍZ-BALOGH

彗星、流星雨、黄道带,我们的太阳系其实是个灰尘满满的地方。在纯净的黑夜里,眼尖的天文观测者甚至凭肉眼就能看到行星之间游荡的尘埃云团。然而,科迪勒维斯基尘埃云却并不像其它深空尘埃云一样那么稳定。它的云团里的微粒持续不断地被置换出去,使其既不断变化又有些许古老。

云团中的尘埃粒子由于拉格朗日平衡而困在其中,随后又因为地球或月球的引力而逃逸出去。为了补充尘埃,云团会吸引各种各样的行星际微粒,其中就包括一年一度的英仙座流星雨。因此,尽管以天文事件尺度来看,这些尘埃微粒并不会在云团中停留很久,但是,云团本身可能混合着地月系统诞生以来的各类微粒。

宇宙中的“蒲公英”

这些尘埃有点像是宇宙中的蒲公英,对未来的天空探索可能会造成相当大的影响。

比如,某些特定的探测任务需要把卫星停放在拉格朗日点,因为卫星在这些点上维持在轨状态所需要的燃料最少。2020年之后发射升空的詹姆斯韦伯太空望远镜,预计将在L2点上展开。Horváth说,一些太空机构还计划利用拉格朗日点作为行星际“超级高速公路”的中转站,继而飞往火星。

他说:“从太空航行安全角度而言,对科迪勒维斯基尘埃云动力状况的研究十分重要。”

如果Horváth和Slíz-Balog的假设证实,那么,地球周围可能还有更多此类尘埃云,等待着我们在临近的拉格朗日点发现它们。

(译者:mikegao)

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