周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 |周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 翻译：葛文迪 校对：牧夫天文校对组 编排：陶邦惠 后台：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永威 原文链接：https://phys.org/news/2021-08-fastest-orbiting-asteroid.html 利用智利570兆像素的暗能量照相机（DECam），天文学家们于半个月前发现了太阳系中绕行周期最短的小行星。这个直径约一千米的小行星每隔113天就会到达近日点，距离太阳大约2千万千米（0.13倍的日地距离）。一张暮光之中摄得的图像显示出了小行星2021 PH27，它是太阳系中平均绕行半径（半长轴）最短的小行星，仅次于水星。由于十分靠近太阳的大质量引力场，这颗小行星在已知的太阳系天体中受广义相对论效应影响最大。  小行星2021 PH27（上方）与水星（下方）的概念图 图片来源：CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva 借由智利托洛洛山美洲际天文台（CTIO）的4米级布兰科望远镜，并安装有DECam，卡内基数据科学研究所的斯科特·谢帕德（Scott S. Sheppard）发现了这颗被命名为2021 PH27的小行星。2021年8月12日，布朗大学的伊恩·戴尔安东尼奥（Ian Dell'antonio）和傅申明（Shenming Fu）于暮色天空中拍摄到发现这颗小行星的图像。谢帕德与戴尔安东尼奥和傅申明一同利用DECam研究近域宇宙中的大质量星系团，他们在观测百万光年之外的大质量天体之余，抽时间寻找距离我们很近的小行星。 DECam作为世界上最好的大视场CCD成像系统之一，在最初是为美国能源部支持的暗能量巡天（DES）项目而设计的，在美国能源部的费米实验室建造并测试运行，并于2013至2019年间由美国能源部和美国国家科学基金会运作。现如今，DECam被用于诸多科学领域的项目。 日落之后和日出之前的暮色时分，是搜寻地球绕行轨道内侧（水星与金星一侧）小行星的最佳时间。正如所有天文学家所言，水星和金星在天上看起来离太阳并不远，在日出或日落时分最容易观测。这一点对于绕行轨道离太阳很近的小行星来说也是一样的。 在小行星2021 PH27被发现之后，夏威夷大学的戴维·托伦（David Tholen）测量了小行星的位置并预测了接下来几天可以在哪里观测到它。紧接着，在2021年8月14日，DECam与智利的拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜再次观测到这颗小行星。15日晚，欧洲航天局的马可·米凯利通过拉斯维加斯山峰天文台的1到2米级望远镜探测网从CTIO和南非对其进行观测。天文学家们推迟了他们原本预定观测活动来一睹这颗最新发现的小行星的样貌。  图中蓝色与红色的点标出了13日晚拍摄到的小行星2021 PH27的位置，相隔仅3分钟。 图片来源：CTIO/NOIRLab/NSF/DOE/DECam/AURA/S.S. Sheppard (Carnegie Institution of Science) 谢帕德说道：“尽管天文学家们使用望远镜的时间十分宝贵，但是对未知的热爱使得他们愿意放下自己的工作来跟进这样新奇的发现。” 行星和小行星都是以椭圆的轨迹绕行太阳，我们将椭圆最长的轴的半径称为半长轴。2021 PH27的半长轴为7千万千米（0.46倍的日地距离），这使得它113天的绕行轨迹被拉长，穿过了水星和金星的绕行轨道。 小行星2021 PH27可能诞生于火星和木星之间的小行星带，受到内侧行星的引力扰动而被拉近太阳。但是，它的轨道倾角高达32度，那么它可能是一颗来自外太阳系的死亡的彗星，在靠近一颗类地行星时被拉入了靠近太阳的短周期轨道。后续对其观测的结果将会进一步解开它的起源之谜。 另外，从大时间尺度来看，它的绕行可能并不稳定。它可能要么在未来几百万年间撞向水星、金星或太阳，要么在内行星的引力作用下被甩出内太阳系。 寻找这些地球轨道内侧小行星使得天文学家们苦不堪言，因为这些小行星经常被太阳的光辉所淹没。当小行星靠近太阳时，它们会受到各种力的作用，例如太阳的热量带来的热应力和潮汐力造成的内应力。这些力可以使脆弱的小行星解体。  图中显示了13日晚行星与小行星2021 PH27的位置，32度的轨道倾角意味着它可能原本是一个来自外太阳系的死亡的彗星，途径某个类地行星时被引力捕捉到如今位置。其起源的问题有待将来的观测结果进一步揭示。 图片来源：CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (Spaceengine) 谢帕德说道：“我们通过对比地球与金星内侧与外侧的小行星，可以对这些天体的强度与组成有所了解。”如果类似于2021 PH27的小行星数量非常少的话，那么靠近地球的这些小行星是由比较松散的碎石组成。反之，则是由坚硬的岩石块组成，那么我们就要考虑其撞向地球的可能性以及我们如何使之偏向。 谢帕德说道：“弄清楚地球绕行轨道内侧小行星数量，对于完善近地小行星普查十分重要。其中包括一些很可能在白天撞向地球的小行星，它们很难被夜晚进行的大部分巡天（面向远离太阳的方向）所发现。”他补充道，既然2021 PH27离太阳这么近，“在近日点，其表面温度可以达到足以熔化铅的500摄氏度。” 2021 PH27由于深陷太阳的大质量引力场中，而在已知太阳系天体中受到最大的广义相对论效应影响。这使得它的椭圆轨道会随着时间迁移而有细微的角度偏差，即类似水星一样的近日点进动，每百年会有1弧分偏差。 这颗小行星即将进入合的位置，从我们的视角看来，它躲在了太阳后面。预计在2022年初可以再次观测到它，届时，新的观测结果将会让我们深入了解其绕行运动，并让其得到一个官方的名字。 责任编辑：郭皓存 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  Abell 3827 图片来源：ESA / Hubble & NASA , R. Massey  谢谢阅读 |
