天文学家完成了首次小行星跨国跟踪行动

2017年10月11日，日本长野县的岸本施密特望远镜拍摄到了阿波罗型近地小行星2012TC4的运动图像。资料来源:东京大学岸本天文台

由美国航天局科学家领导的一个国际天文学家小组成功完成了第一次全球演习，使用一颗真正的小行星来测试全球预警系统的反应能力。

由美国宇航局行星防御协调办公室发起的“TC4观测活动”于4月启动。但是，当欧洲南方天文台的巨型望远镜在7月下旬发现这颗小行星时，演习正式开始。高潮发生在2012年10月中旬，当时TC4小行星即将飞过地球表面。天文学家此次演习的目的是发现、跟踪和描述一颗可能撞击地球的小行星，并测试全球行星预警系统在面对危险行星时的观测、建模、预测和通信能力。

这次演习的目标是2012年4号小行星。最初，科学家估计它的大小为30到100英尺(10到30米)，它可能以非常近的距离扫过地球。最后，在10月12日，TC4在离地球表面约27，200英里(43，780公里)的地方安全飞行。在过去的几个月里，来自世界各地的天文学家通过地面和空间望远镜追踪到了TC4，并对其轨道、形状、运行和组成进行了联合观测。

位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台的巨型望远镜在37组50秒的曝光中捕捉到了这个带圆圈的点——2012 C4小行星。为了突出这颗小行星。其他单独的图像已经被移除，所以背景中的其他恒星和星系看起来像明亮的轨迹。

资料来源:ESO/esan OCC/o . hain out/m . micheli/d . KOS chny

欧空局空间态势感知项目小组近地天体部门经理德特勒夫·科斯尼说:“这次跟踪行动是对国际小行星预警网络系统的一次出色测试。我们已经为各种情况做好了准备。”

俄罗斯科学院天文研究所的科学主任鲍里斯·舒斯托夫(Boris Shustov)补充道:“这是展示研究人员参与解决近地天体潜在危险的意愿的绝佳机会。我很高兴看到来自不同国家的科学家为实现这一目标而积极有效地合作。今后，我相信这种国际观察活动将成为常态。"

在2012年4号小行星运动的几个月内，位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国国家航空航天局近地天体研究中心喷气推进实验室的科学家精确计算了小行星的轨道，预测了10月12日TC4小行星与地球之间的距离，并寻找其可能撞击的可能性。负责确定这颗行星轨道的团队负责人大卫·法诺奇亚(Davide Farnocchia)表示:“光学和雷达望远镜的高质量观测使我们能够排除2012年4号小行星对地球的任何可能影响。这些观察也有助于我们理解太阳辐射压力等微妙的影响，这些影响可能会导致小行星轨道的变化。”

由于2012年和2017年与地球的密切接触，2012年4号小行星的日心轨道发生了变化。青色表示2012年之前的轨迹，洋红色表示2012年之后的轨迹，黄色表示2017年之后的轨迹。虽然倾角变化不大，但TC4轨道的变化主要发生在半长轴和偏心距上。

资料来源:美国航天局/JPL-加州理工学院

一组光学望远镜网络研究了TC4的转速。起初，天文学家认为它旋转得非常快，但他们发现TC4小行星不仅每12分钟旋转一次，而且还会翻转。马格达莱纳海脊天文台台长艾琳·瑞安(Eileen Ryan)表示，来自不同国家的天文学家已经追踪到了TC4小行星在2012年4月的翻转运动，她的团队已经追踪TC4大约两个月了。

美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的戈尔迪·汤深空网络监测站和西弗吉尼亚国家射电天文观测站的天文学家揭示了小行星的形状，并确认了它的组成。喷气推进实验室小行星雷达小组成员玛丽娜·布罗佐维奇说:“TC4是一颗非常细长的小行星，长约50英尺(15米)，宽约25英尺(8米)。

寻找TC4组件更具挑战性。由于恶劣的天气条件，美国宇航局在夏威夷莫纳克亚天文台的红外望远镜无法证实TC4是由什么组成的:要么是富含碳的深色物质，要么是明亮的岩浆岩。

莫纳克亚天文台的望远镜设备在2012年跟踪TC4小行星运动期间提供了两个月的天体测量和光度观测数据。

资料来源:新墨西哥理工大学马格达莱纳岭天文台。

喷气推进实验室负责雷达观测的兰斯·本纳说:“雷达可以识别具有高反射率岩石或金属表面的小行星。”。“我们已经证实，雷达观测到的散射特征与明亮的岩石表面一致，后者类似于陨石，能反射高达50%的恒星光。”

除了观测活动之外，美国航天局还利用这次演习来测试其他信息和通信。

亚利桑那大学月球行星实验室的毗湿奴·雷迪负责跟踪行动，他说:“我们已经证明，我们可以在短时间内组织一次大规模的全球观测活动，并进行有效的沟通。”

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