2022年8月23日 星期二

「金星女孩」小行星的悲慘命運

目前已經被發現的小行星將近120萬顆,幾乎都分布在地球軌道之外,只有少數幾顆的軌道完全位於地球軌道之內。不過模型顯示,應該還一群更接近太陽的小行星,它們的軌道完全在金星軌道以內,到目前為止,只有一顆在2020年被中央大學、清華大學天文所與加州理工學院合作發現,(594913) Ayló'chaxnim,它的名字在 Luiseño 語(加州原住民之一)中為「金星女孩」之意。

藝術家筆下的Ayló'chaxnim。Image©Pablo Carlos Budassi

從已知的近地小行星群模型推測,位在金星內部的小行星群直徑應該不超過1公里,但從史維基瞬變設備 (Zwicky Transient Facility, ZFT) 的觀測估計 Ayló'chaxnim 直徑有1.7公里,她太大了,不太可能屬於金星內圈的小行星,那麼她是怎麼到達現在的軌道?未來又將如何?能否藉由她找到更多的金星內圈小行星?

不過要搜尋或研究這類小行星非常困難,因為它們的軌道在金星以內,與太陽的離角較小,只有日落(或日出)和天黑間短暫的黃金時間。以 Ayló'chaxnim來說,她的遠日點才0.65 AU,比金星的0.72 AU還小。

加州理工學院的天文學家 Bryce Bolin 所領導的團隊透過 ZFT 觀測,發現它的色調偏紅,與火星和木星間的主小行星帶S型小行星相同,應該是在過去一百萬年左右,從主小行星遷移而來。她也無法在現在的軌道上停留太久,從軌道模擬中看來,在未來 3,000 萬年內,有 90%的機率會在其他行星的引力作用下,與行星或太陽相撞,即使倖存下來,5,000萬年內也有 13%的機率與太陽相撞,與水星、金星、地球、火星相撞的機率則分別為 13%、52%、16%和2%,剩下的4%,最終也是被拋出太陽系。總而言之,Ayló'chaxnim 在 5,000萬年後還存在的機率只有 0.04%!這可能就是金星內圈小行星為何數量少到我們根本無法發現的原因之一。

不過另外一種可能是這群小行星太小了,而且位於離日度很小、觀測困難的區域。雖然 Ayló'chaxnim 比模型預測來得大,但它可能只是特例。

Bolin 表示在太陽離角50度以內的天區尚未被完整搜索,這應該是未來搜尋金星內圈小行星群的重點區域。此外 Bolin 團隊的模擬也顯示,儘管 Ayló'chaxnim 在 5,000萬年內撞上地球的機率只有0.16%,但若還有更多類似的小行星,則總撞擊機率就不可小覷。

由於Ayló'chaxnim是這些小行星中第一個被發現、編號與命名的小行星,研究小組建議將這個群體稱為 Ayló'chaxnim 小行星。

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arXiv.

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