地球有另一个月球吗
2014-09-27涂文月
涂文月
宇宙太空中,太阳并不是一颗孤零零的恒星,它有一个大家族——太阳系。太阳系是一个庞大的天体系统,由太阳连同围绕它旋转的八大行星,以及众多的卫星和小天体组成。古往今来,仰望天上的一轮明月总会引起人们关于太空的无限遐想,嫦娥奔月便是人们美好想象的反映。从远古时代一直延续到近代天文望远镜的发明,人们一直认为月球是地球唯一的天然卫星,那么绕行地球的轨道上,果真只有月球“孤单”的身影吗?
在宇宙中,卫星是围绕行星轨道运行的天体,有人造卫星和天然卫星之分。科学家用火箭将通信卫星、侦察卫星、科学卫星和气象卫星等人造卫星发射到环绕地球或其他行星运转的轨道上,以便进行气象观测、侦察和通信等多方面的探测或科学研究工作。但迄今为止,月球仍是地球唯一的天然卫星,也是人类进行空间探索的前哨站。
在天文望远镜发明之前,人类只能用肉眼对月亮进行观察。直到1609年,意大利科学家伽利略发明了天文望远镜,这大大拓展了人类的视野。自此以后,人们陆续发现火星、土星、天王星、海王星都有远不止一颗天然卫星,此外,以木星为代表的类木行星甚至有精妙绝伦的美丽光环,这更激起了天文学家寻找第二个“月球”的热情。天文学家借助各类天文望远镜在茫茫太空之中搜寻,但找寻之路却并不平坦。
1846年法国天文学家帕蒂根据月球运行轨道受到的摄动,推测出第二个“月球”在近地点11.4千米、远地点3570千米的椭圆轨道上运行。帕蒂的“发现”虽然没有得到大众的认可,却给法国著名科幻小说家儒勒·凡尔纳带来了灵感,并由此创作了《环绕月球》一书,小说描绘了星际空间变幻无穷的绚丽景象,向读者传达了丰富的科学知识。但在11.4千米如此稠密的大气层内,新“月球”必定是无法存在的!
除了帕蒂,1898年,德国汉堡的科学家格奥尔格也称发现了一颗直径大约700千米、距地距离103万千米的地球卫星,后也被证明并不存在。
除了以上两位早期对宇宙太空积极探索的“先驱”,天文史上陆续还有一些观察者不时报告有“其他的地球天然卫星”,但均未获得权威机构的证实。
月球是离地球最近的天体,它的直径约3476千米,大约是地球直径的1/4,是太阳直径的约1/400。月球的体积大约是地球的1/49,由于月球的密度较小,它的质量只有地球质量的1/81。月球和地球的平均距离约为384401千米,但由于地月距离约为日地距离的1/400,从地球上看,太阳和月球的大小基本一致。明亮的月球其实本身并不发光,它是通过反射太阳光的形式来发光的。
现如今,太阳系中已命名的卫星数量和行星数量之比超过了20比1,展现出了惊人的多样性。那究竟有没有第二个“月球”呢?
根据现代天文学的观测,地球的第一个“准月球”是1986年发现的3573号小行星克鲁特尼,它围绕太阳旋转一周需要364.019天,与地球公转时间基本一致,这便制造了地球“准卫星”的巧合。
克鲁特尼的直径只有5千米,我们只能在望远镜中一睹它的风采。从地球上观察,克鲁特尼的运动轨道是怪异的马蹄铁形,距离地球最近时也有1200万千米,相隔这么远的距离,地球对它的引力远小于太阳的引力,因此将其定义为地球的卫星并不准确。
太空中的小行星曾引起“美丽的误会”,而特洛伊小行星这类特殊的行星也曾被误认为“地球的伴侣”。
2010年,美国航空航天局(NASA)的WISE天文望远镜发现了地球的第一个特洛伊小行星 2010 TK7,这颗小行星的公转周期为365.4天,以蝌蚪状轨道“环绕”地球运动,它和地球的距离也在不断变化,从地球上看,似乎是绕着地球转的“地球卫星”,不过它和“准卫星”一样仅是视觉的错觉。
纵观人类寻找地球卫星的历程,如果放宽标准的话,“新月球”其实已经找到了。2006年9月14日,天文学家们发现了一个直径约5米的天然物体,并将其命名为2006 RH120。2006 RH120小行星每20年都会有一次接近地月系统的机会,会被地球引力暂时捕获。2006年9月到2007年6月间,这颗小行星在地球引力下绕着地球转了4圈,最后一圈距离地球最近时仅有地月距离的70%,但由于它只有约5米的直径,仅凭借肉眼很难观察到这个转瞬即逝的“新月球”。按照它的运行周期,等到它再次“造访”地球时,可能就要到2028年了。
当前,我国发射“嫦娥二号”和“嫦娥三号”月球探测器的“长征三号”火箭第三级也已进入了行星际空间,如果有一天它们靠近地球并且恰逢适宜的天文条件,说不定也会“客串”一下“迷你月球”的角色。