For kun anden gang i historien har astronomer opdaget en ny minimåne med naturlig oprindelse, der kredser om Jorden. Minimånen, kendt som 2020CD3 (forkortet CD3), blev først opdaget af Kacper Werizchos og Teddy Pruyne ved hjælp af data fra Catalina Sky Survey . Da CD3's kredsløb blev bestemt til at være geo-centrisk, samlede Queens University Belfasts postdoktorale forskningsstipendiat Dr. Grigori Fedorets et hold af 23 astronomer verden over for at foretage omhyggelige observationer af objektet for at bestemme dets identitet. Baseret på holdets resultater blev et papir offentliggjort den 24. november 2020 i Astronomisk Tidsskrift , der karakteriserer minimånen.
En af hovedårsagerne til den omhyggelige karakter af identifikationsprocessen er det faktum, at vi er blevet narre før! Brugte raketforstærkere på det øverste stadie fra månemissioner er tidligere blevet forvekslet med asteroider. Begge Apollo 12 og den kinesiske Chang'e 2 missioner forlod øvre stadier i rummet, der kortvarigt gik til minimåner. Et andet sjovt tilfælde af at forveksle et menneskeskabt objekt for en asteroide er den legendariske ESA Rosetta rumfartøj observeret af Catalina Sky Survey i 2007 under en forbiflyvning af Jorden fik kort den foreløbige asteroidebetegnelse 2007 VN84. Der er noget intenst underholdende ved et rumfartøj, der skulle besøge en komet, der forveksles med en asteroide.
Rosetta og dens lander Philae ved kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. På en forbiflyvning af Jorden, før det nåede kometen, blev rumfartøjet fejlidentificeret som en asteroide! Kredit: ESA
Hvordan er CD3, og hvordan kan vi være sikre på, at det ikke er menneskerelateret rumaffald? Som alle solsystemobjekter oplever minimånen et let tryk fra solvinden og solstrålingen. Denne effekt er direkte proportional med overfladearealet af det pågældende objekt. Ved at måle størrelsen af et objekt og observere afvigelsen i dets kredsløb fra den, der udelukkende forudsiges ud fra tyngdekraftens indflydelse, kan vi få nyttig indsigt i vores mål.
Da han blev spurgt om det, skrev hovedforfatteren afAstronomisk Tidsskriftpapir, Grigori Fedorets, kommenterede: 'Vi sammenligner overfladearealet med massen. For raketboostere, som er hule, er forholdet mellem overflade og masse meget højere”. En anden måde at se det på er, at solen harmindreindflydelse på CD3's kredsløb, end vi ville forvente for noget menneskeskabt, hvilket får os til at bestemme, at objektet er solidt. Det menes nu, at genstanden er lavet af en slags silikat. I det væsentlige, som man kunne forvente, er det en space-rock.
S-!VB etape af Apollo 17, identisk med Apollo 12 etape, der blev forvekslet med en asteroide. Den hule natur af disse stadier betyder, at de lettere skubbes af solstrålingstryk. Kredit: NASA
Hvor stor er vores nye nabo? Er dette noget at bekymre sig om? Hvad ville der ske, hvis minimånen kolliderede med Jorden? Når rumsten findes tæt på Jorden, synes spørgsmål som dette uundgåeligt at dukke op. Ved at tage fat på sådanne frygtsomme spørgsmål, siger Fedorets det på denne måde; ”Denne minimåne har en diameter på en eller to meter. Hvis det skulle ramme Jorden, ville det brænde op i atmosfæren.' Fedorets fortsætter, '...i almindelighed; disse minimåner er ret små.'
En anden grund til at slappe af er det faktum, at CD3 allerede har forladt Earth-Moon-systemet! Det er ved at beregne objektets vej tilbage i tiden, at vi ved, at det var en minimåne til at begynde med. 'Det blev opdaget på vej ud af Jord-Måne-systemet. Før den rejste, var den blevet fanget i 2,7 år.” Fedorets forklarede, at denne optagelsestid faktisk er ret forlænget, 'Ifølge vores simuleringer ville en gennemsnitlig minimåne kun blive fanget i omkring ni måneder ... det er en længere optagelsestid, end vi havde forventet.'
Animation af stien til 2020 CD3. Kredit: Phoenix7777 Datakilde: HORIZONS System , JPL, NASA
Tre lange eksponeringer af forskellige farver er stablet for at give et ægte farvesammensat billede af 2020CD3. Striberne er stationære stjerner, der er tværet ud på grund af sporing af minimånens bevægelse. Kredit: Det internationale Gemini Observatory/NSF's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/AURA/G. Fedorets
Ikke alene holdt CD3 ved længere end forventet, men den roterede også langsommere end de fleste simulerede minimåner gør, med en rotationsperiode på en gang hvert tredje minut. Sammenlignet med et enormt objekt som en planet, kan det virke hurtigt, men i betragtning af denne genstands lille størrelse er det et meget afslappet spin.
CD3 er kun den anden naturlige minimåne opdaget, den første er 2006 RH120 , fundet fjorten år tidligere. Skal vi forvente, at dette tempo fortsætter? Ikke hvis det astronomiske samfund har sin vilje.
Den kommende Vera Rubin Observatorium bør blæse dørene ud af hastigheden af minimoon opdagelse. Ifølge Fedorets vil observatoriet finde mange flere minimåner. 'Vi ville forvente at finde en hver anden eller tredje måned i bedste fald.' Med det første lys, der forventes i 2021, kan vi meget vel være på randen af en ny æra inden for minimåne-astronomi (sammen med det utal af andre opdagelser, der er forbundet med observatorier af denne størrelsesorden).
Vera Rubin Observatory under opførelse i 2017 (kendt som Large Synoptic Survey Telescope eller LSST på det tidspunkt) Kredit: LSST
Objekter som CD3 er særligt fascinerende for astronomer. I modsætning til mineralerne på Jordens overflade, som gennemgår forskellige forvitrings- og geologiske processer, er asteroidalt materiale uberørt. Fedorets bemærker, 'De [objekter som CD3] indeholder det ældste materiale i solsystemet, og at studere dem i detaljer fortæller os om, hvordan solsystemet blev født og formet.' Han fortsætter: 'Dette er en sjælden fornøjelse for astronomer at finde sådan et objekt ... det ville være spændende en dag at besøge en af disse, røre ved den med nogle instrumenter og lære mere om solsystemet ... og det gør vi ikke ved virkelig så meget om disse meter til ti meter størrelse objekter. De bliver ikke undersøgt meget, fordi de er ret svære at opdage.'
Ekstraordinære opdagelser i mørkt stof, gravitationsbølger, sorte huller, supernovaer og exoplaneter (for ikke at nævne rumfartøjer både bemandede og ubemandede) samler alle store overskrifter. Disse enorme historier inspirerer ofte mange af os til at bemærke, at vi lever i en gylden æra af astronomi. Vi bør ikke overse små opdagelser tæt på hjemmet som CD3. Denne klump af rumsten på sofastørrelse er måske en lille ting, men den nuværende og fremtidige undersøgelse af denne og lignende objekter er en stor ting.
