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翻譯：葛文迪

校對：牧夫校對組

編排：胡暖暖

后臺：朱宸宇

https://phys.org/news/2025-05-venus-dangerous-asteroids.html

20年前，美國國會讓美國宇航局（NASA）找到90%對地球構(gòu)成威脅的近地小行星。他們已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了這些圍繞太陽運(yùn)行并接近地球1.3天文單位范圍內(nèi)的小行星。然而，他們可能需要擴(kuò)大搜索范圍，因?yàn)樘煳膶W(xué)家現(xiàn)在正在發(fā)現(xiàn)與金星共軌的小行星，這些小行星可能對地球構(gòu)成威脅。

新的研究試圖了解可能與金星共軌的小行星數(shù)量，以及我們?nèi)绾翁綔y到它們。這些小行星可能隱藏在太陽的眩光中，阻礙我們發(fā)現(xiàn)它們。這取決于觀測窗口以及小行星亮度的變化。

太陽系中的大多數(shù)小行星位于火星和木星之間的小行星主帶中。然而，還有一些小行星與行星共軌，例如木星特洛伊小行星，它們形成了兩個(gè)群體：一個(gè)位于木星前方，一個(gè)位于木星后方。天文學(xué)家正在發(fā)現(xiàn)越來越多與金星共軌的小行星，這些小行星對地球構(gòu)成了威脅。圖片來源：NASA/LPI

這項(xiàng)研究的標(biāo)題是《隱形的威脅：評估尚未發(fā)現(xiàn)的金星共軌小行星的碰撞風(fēng)險(xiǎn)》，并已提交至《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志。該研究的主要作者是巴西圣保羅大學(xué)的助理教授瓦列里奧·卡魯巴。

作者們寫道：“目前已知有20顆金星共軌小行星，共軌狀態(tài)使這些小行星免于接近金星，但并不能保護(hù)它們免于與地球相遇?！比绻鹦枪曹壭⌒行堑摹白钚≈睆郊s為140米，并且接近地球軌道0.05天文單位以內(nèi)”，它們就被視為潛在危險(xiǎn)小行星（PHA）。

問題是，這些小行星是否會對地球構(gòu)成碰撞威脅？

作者們寫道：“我們旨在評估尚未被探測到的金星共軌小行星群體可能對地球構(gòu)成的威脅，并研究它們從地球和空間天文臺的可探測性。”

在已知的20顆小行星中，只有一顆的軌道偏心率低于0.38。這合乎情理，因?yàn)檐壍栏鼘挼男⌒行菚咏厍颍哺菀妆惶綔y到。因此，它的被探測很可能是由于觀測偏差的結(jié)果。不幸的是，這也意味著可能還有許多軌道偏心率較小的小行星，它們非常難以被探測到。

確定它們的危險(xiǎn)性的一個(gè)問題是，共軌小行星的軌道是不可預(yù)測的。作者們解釋道：“金星的共軌小行星具有高度混沌性，其李雅普諾夫時(shí)間約為150年。”李雅普諾夫時(shí)間指的是由于混沌動態(tài)，一個(gè)天體的軌道變得不可預(yù)測所需的時(shí)間。

這意味著研究一個(gè)天體的單一軌道并不能告訴我們其軌道在大約150年后會如何演化。作者們寫道，對“克隆”小行星進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究可以提供更清晰的畫面。

研究人員創(chuàng)建了一個(gè)具有不同軌道傾角的網(wǎng)格，并用26顆具有不同軌道特征的克隆小行星填充其中。然后，他們將這些克隆小行星與太陽系行星的軌道進(jìn)行了36,000年的模擬積分，接著檢查是否有克隆小行星與地球發(fā)生近距離接觸。

作者們寫道：“對于軌道偏心率小于0.38、在低傾角下范圍更大的軌道，金星的共軌小行星可能對地球構(gòu)成碰撞威脅。”

隨后，他們檢查了這些小行星是否能從地球上的維拉·魯賓天文臺被觀測到。他們發(fā)現(xiàn)，由于太陽的眩光，這些天體只能周期性地被觀測到。這些觀測窗口大多出現(xiàn)在這些天體接近離地球最近點(diǎn)時(shí)。

維拉·魯賓天文臺將于2025年7月啟用。一旦投入使用，它將釋放海量的數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)，并將發(fā)現(xiàn)更多潛在危險(xiǎn)天體，包括與金星共軌的天體。圖片來源：魯賓天文臺/NSF/AURA

作者們寫道：“高度限制和太陽角距限制使我們的觀測只能在一年中的特定時(shí)期進(jìn)行?！碧柦蔷嗍侵笍牡厍蛞暯菧y量的這些小行星與太陽之間的夾角距離。

這項(xiàng)研究表明，從地球上探測這些危險(xiǎn)的小行星有多困難。一種解決方案可能是向金星軌道發(fā)射一艘航天器。研究人員解釋道：“然而，從金星軌道進(jìn)行的觀測，其位置背對太陽，可能會增強(qiáng)對這些天體的探測?！币延卸鄠€(gè)任務(wù)被提出，包括前往日地或日金L1或L2暈軌道的任務(wù)。

我們知道，有一些小行星有相當(dāng)大的幾率撞擊地球。其中一些足夠大，足以摧毀整個(gè)城市。即使是直徑只有150米的相對較小的小行星，撞擊地球的力量也相當(dāng)于數(shù)億噸TNT當(dāng)量。這比第二次世界大戰(zhàn)中投下的原子彈的威力要大數(shù)千倍。

作者們在結(jié)論中寫道：“在這些小行星中，低偏心率的金星共軌小行星帶來了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，因?yàn)閺牡厍蛏咸綔y和跟蹤這些天體存在困難。”

維拉·魯賓天文臺在其常規(guī)調(diào)查運(yùn)行期間應(yīng)該能夠探測到許多小行星。然而，發(fā)現(xiàn)與金星共軌的潛在危險(xiǎn)小行星可能需要特別的努力。

研究人員總結(jié)道：“盡管像魯賓天文臺這樣的調(diào)查可能在未來不久能夠探測到其中一些小行星，但我們認(rèn)為，只有通過在金星附近開展的專門的空間任務(wù)，才有可能繪制并發(fā)現(xiàn)金星共軌小行星中所有仍然‘隱形’的潛在危險(xiǎn)小行星（PHA）?！?/p>

責(zé)任編輯：郭皓存

牧夫新媒體編輯部

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從空間站上觀測到的星鏈衛(wèi)星群。圖片來源：Donald Pettit

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