科研进展 2020 DM4紫金山天文台近地天体望远镜新发现一颗冲向地球的小行星
2020年2月29日,闰日,朋友圈里有人打卡拍照。 位于江苏盱眙天泉湖畔的紫金山天文台近地天体望远镜也赶上了这一趋势。 当天,国际小行星中心(MPC)发布了紫金山天文台近地天体望远镜新发现的一颗对地球构成潜在威胁的小行星2020 DM4,预计将于2020年5月上旬飞掠地球。
2020 DM4(绿色)和类地行星轨道动画(金星:白色;地球:蓝色;火星:橙色)
发现
2020年2月26日晚,紫金山天文台近地天体望远镜(国际站编号:D29)正在狮子座方向搜索。 计算机自动捕捉程序发现了一个微弱的移动物体,其亮度为20.3星等,视移动速度为0.103度/天,与典型的主带小行星明显不同。 研究人员敏锐地意识到这可能是一个特殊目标,立即将有关小行星的信息报告给国际小行星中心(MPC),实现国际信息共享。
近地天体望远镜拍摄的2020 DM4图像(上图为方框内的目标)和星图背景动画(下图上中下三个移动目标分别为水星、2020 DM4和月球)
追踪
在汇报MPC的同时,紫金山天文台科研人员立即通知合作监测网络内的望远镜,牵头开展后续观测,其中包括紫金山天文台0.8米高精度天体测量望远镜。紫金山天文台姚安天文台(国际站编号:O49)和俄罗斯国际科学光学监测网(ISON)有两台望远镜:格鲁吉亚阿巴斯图马尼天文台0.7米口径望远镜(国际站编号:O49) 119)和位于西班牙加那利群岛的欧洲航天局(ESA)光学地面站的1米口径望远镜(国际站编号:J04)。 很快就获得了确认观测数据。
轨道确定
2020 DM4的观测持续了4天。 同时,信息上报MPC共享后,相当于吹响了集结号角。 全球其他八台望远镜也加入了后续跟踪监测。
参与2020年DM4观测的所有望远镜分布示意图(国际站号/口径)
小行星候选目标被发现后,需要尽快确定其轨道。 只有当轨道确定后,MPC才会发布公告予以确认。 小行星的轨道由一组参数表示,并通过将望远镜观测到的小行星视运动位置与基于该组参数的模拟得出的理论位置进行比较来确定。 理论位置的模拟依赖于太阳系动力学模型,该模型考虑了所有可能改变小行星运动的影响,包括太阳、大型行星和一些较大小行星的引力。
然后,根据更实际的观测位置改进小行星轨道参数,以确保能够准确预测小行星的运动。 通常至少需要三次观测才能确定可供发表的轨道参数。 观测数据越多,覆盖的弧长越长,计算出的轨道参数就越准确,轨道预测也就越准确。
最后收集了全球12个观测站的数据,确定了2020 DM4的轨道:轨道半长径1.88天文单位,偏心率0.45,轨道周期2.55年,绝对星等21.7,与地球的最小轨道交会距离为0.048个天文单位(约718万公里)。
这是一颗阿莫尔型近地小行星,更重要的是,它也是一颗具有潜在威胁的小行星,即所谓的PHA。
〇术语解释
阿莫尔型近地小行星:是一类具有特殊轨道的近地小行星。 它因第一颗被发现的此类小行星被命名为(1221)阿莫尔而得名。 阿莫尔(Amor)是古罗马神话中的爱神,是同情心、同理心和爱的化身。 阿莫尔型轨道的天文学定义是:其轨道半长径a满足a>1.0 AU(AU是“天文单位”,其值为太阳与地球之间的平均距离,1 AU=149597870公里) ,其轨道距离q满足1.017 AU < q < 1.3 AU。 也就是说,这类小行星的近日点距离接近但略大于地球的远日点距离。 即这类小行星的轨道并不与地球轨道相交,而是从地球轨道外接近地球。 然而,大部分轨道都穿过火星轨道。
潜在危险小行星(PHA):直径在140米以上、与地球最小轨道相交距离小于0.05天文单位(约750万公里)的近地小行星。
2020 DM4正在接近地球,预计2020年5月上旬飞越地球,届时距地球最近距离约为735万公里。
所以,不用担心,威胁是存在的,但毕竟是潜在的。
近地天体监测和预警网络
2018年2月,我国作为正式成员加入国际小行星预警网络(IAWN)。 紫金山天文台是我国该领域最重要的力量,一直致力于我国独立的近地天体监测预警观测网络的建设。 建造。 2020 DM4的发现很大程度上得益于一个已经投入运行的小型监测预警网络,是通过“东方望远镜先发现,西方望远镜随后证明”的综合观测模式实现的。
我国现有的近地天体监测预警能力还十分有限。 主要特种设备目前只有一台直径1.04米的近地天体望远镜。 迫切需要研制更大口径的下一代近地天体望远镜,充分利用我国国土优势,建立完善的监测预警网络,将显着提高我国近地小行星监测水平和预警能力,从而在国际小行星监测预警领域发挥更加重要的作用。
关于作者
赵海滨,中国科学院紫金山天文台研究员、近地天体望远镜组首席研究员。 他的研究领域是:太阳系天体观测。
本文经中国科学院紫金山天文台微信公众号(caspmo)批准并