关注天问二号任务！清华团队发现“振荡天星”的月球撞击起源

来源：深空探测实验室

地球轨道周围存在着数以万计的小行星，其中小行星Kamo‘oalewa（“振荡天星”）是至今发现轨道最稳定的地球“准卫星”，在绕太阳做轨道运动的同时，也在地球周围相伴“共舞”。这颗小行星仅有几十米大小，也是我国近年即将开展的“天问二号”小行星采样返回任务的主要探测目标。

地面观测数据指出，“振荡天星”的反射光谱不同于S类、C类等常见的小行星，而更接近月球硅酸盐土质，因此可能是古老的月球碎片；从轨道动力学的角度来看，来自月球的碎片进入地球共轨空间似乎也是可行的。

在最新发表于《自然·天文学》的研究论文中，清华团队首次将近地小行星与月球特定撞击坑建立动力学关联，并预测了一类尚未发现的月球起源小行星家族，这对于近地小行星起源演化研究和我国未来行星探测工程具有重要科学价值。

团队使用自研的软件系统，开展小行星撞击月球过程的数值仿真研究，并结合月表撞击坑的真实数据，建立了撞击产生高速逃逸碎片和最终成坑的定量关系，从而将可能产生“振荡天星”尺寸碎片的源撞击坑锁定为直径不小于十几公里的范围。

另一方面，相比于形成于四十多亿年前的月球，近地小行星的动力学寿命仅有1千万年到1亿年左右，这也为源撞击坑的年龄提供了新的约束，其中，位于月球背面的布鲁诺撞击坑作为月球上最“年轻”的大型撞击坑，引起了研究团队的关注。

那么月球撞击产生的碎片又是如何成为地球共轨小行星的呢？团队通过轨道动力学仿真，重点研究了碎片从月球逃逸后进入地球共轨轨道的可能性，最终建立了从撞击溅射到长期轨道演变的完整动力学路径，成功证明了“振荡天星”来自月球布鲁诺撞击坑的动力学可行性和唯一性。

此外，该研究还指出，“振荡天星”可能不同于经典的“碎石堆”结构小行星，而可能具有独石结构，并代表了一类尚未发现的月球起源的小行星群体，未来“天问二号”等探测任务有望对相关研究结论提供进一步验证。