涂文月
宇宙太空中,太陽并不是一顆孤零零的恒星,它有一個大家族——太陽系。太陽系是一個龐大的天體系統(tǒng),由太陽連同圍繞它旋轉(zhuǎn)的八大行星,以及眾多的衛(wèi)星和小天體組成。古往今來,仰望天上的一輪明月總會引起人們關(guān)于太空的無限遐想,嫦娥奔月便是人們美好想象的反映。從遠(yuǎn)古時代一直延續(xù)到近代天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明,人們一直認(rèn)為月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,那么繞行地球的軌道上,果真只有月球“孤單”的身影嗎?
在宇宙中,衛(wèi)星是圍繞行星軌道運行的天體,有人造衛(wèi)星和天然衛(wèi)星之分??茖W(xué)家用火箭將通信衛(wèi)星、偵察衛(wèi)星、科學(xué)衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星等人造衛(wèi)星發(fā)射到環(huán)繞地球或其他行星運轉(zhuǎn)的軌道上,以便進行氣象觀測、偵察和通信等多方面的探測或科學(xué)研究工作。但迄今為止,月球仍是地球唯一的天然衛(wèi)星,也是人類進行空間探索的前哨站。
在天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之前,人類只能用肉眼對月亮進行觀察。直到1609年,意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了天文望遠(yuǎn)鏡,這大大拓展了人類的視野。自此以后,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)火星、土星、天王星、海王星都有遠(yuǎn)不止一顆天然衛(wèi)星,此外,以木星為代表的類木行星甚至有精妙絕倫的美麗光環(huán),這更激起了天文學(xué)家尋找第二個“月球”的熱情。天文學(xué)家借助各類天文望遠(yuǎn)鏡在茫茫太空之中搜尋,但找尋之路卻并不平坦。
1846年法國天文學(xué)家帕蒂根據(jù)月球運行軌道受到的攝動,推測出第二個“月球”在近地點11.4千米、遠(yuǎn)地點3570千米的橢圓軌道上運行。帕蒂的“發(fā)現(xiàn)”雖然沒有得到大眾的認(rèn)可,卻給法國著名科幻小說家儒勒·凡爾納帶來了靈感,并由此創(chuàng)作了《環(huán)繞月球》一書,小說描繪了星際空間變幻無窮的絢麗景象,向讀者傳達(dá)了豐富的科學(xué)知識。但在11.4千米如此稠密的大氣層內(nèi),新“月球”必定是無法存在的!
除了帕蒂,1898年,德國漢堡的科學(xué)家格奧爾格也稱發(fā)現(xiàn)了一顆直徑大約700千米、距地距離103萬千米的地球衛(wèi)星,后也被證明并不存在。
除了以上兩位早期對宇宙太空積極探索的“先驅(qū)”,天文史上陸續(xù)還有一些觀察者不時報告有“其他的地球天然衛(wèi)星”,但均未獲得權(quán)威機構(gòu)的證實。
月球是離地球最近的天體,它的直徑約3476千米,大約是地球直徑的1/4,是太陽直徑的約1/400。月球的體積大約是地球的1/49,由于月球的密度較小,它的質(zhì)量只有地球質(zhì)量的1/81。月球和地球的平均距離約為384401千米,但由于地月距離約為日地距離的1/400,從地球上看,太陽和月球的大小基本一致。明亮的月球其實本身并不發(fā)光,它是通過反射太陽光的形式來發(fā)光的。
現(xiàn)如今,太陽系中已命名的衛(wèi)星數(shù)量和行星數(shù)量之比超過了20比1,展現(xiàn)出了驚人的多樣性。那究竟有沒有第二個“月球”呢?
根據(jù)現(xiàn)代天文學(xué)的觀測,地球的第一個“準(zhǔn)月球”是1986年發(fā)現(xiàn)的3573號小行星克魯特尼,它圍繞太陽旋轉(zhuǎn)一周需要364.019天,與地球公轉(zhuǎn)時間基本一致,這便制造了地球“準(zhǔn)衛(wèi)星”的巧合。
克魯特尼的直徑只有5千米,我們只能在望遠(yuǎn)鏡中一睹它的風(fēng)采。從地球上觀察,克魯特尼的運動軌道是怪異的馬蹄鐵形,距離地球最近時也有1200萬千米,相隔這么遠(yuǎn)的距離,地球?qū)λ囊h(yuǎn)小于太陽的引力,因此將其定義為地球的衛(wèi)星并不準(zhǔn)確。
太空中的小行星曾引起“美麗的誤會”,而特洛伊小行星這類特殊的行星也曾被誤認(rèn)為“地球的伴侶”。
2010年,美國航空航天局(NASA)的WISE天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了地球的第一個特洛伊小行星 2010 TK7,這顆小行星的公轉(zhuǎn)周期為365.4天,以蝌蚪狀軌道“環(huán)繞”地球運動,它和地球的距離也在不斷變化,從地球上看,似乎是繞著地球轉(zhuǎn)的“地球衛(wèi)星”,不過它和“準(zhǔn)衛(wèi)星”一樣僅是視覺的錯覺。
縱觀人類尋找地球衛(wèi)星的歷程,如果放寬標(biāo)準(zhǔn)的話,“新月球”其實已經(jīng)找到了。2006年9月14日,天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個直徑約5米的天然物體,并將其命名為2006 RH120。2006 RH120小行星每20年都會有一次接近地月系統(tǒng)的機會,會被地球引力暫時捕獲。2006年9月到2007年6月間,這顆小行星在地球引力下繞著地球轉(zhuǎn)了4圈,最后一圈距離地球最近時僅有地月距離的70%,但由于它只有約5米的直徑,僅憑借肉眼很難觀察到這個轉(zhuǎn)瞬即逝的“新月球”。按照它的運行周期,等到它再次“造訪”地球時,可能就要到2028年了。
當(dāng)前,我國發(fā)射“嫦娥二號”和“嫦娥三號”月球探測器的“長征三號”火箭第三級也已進入了行星際空間,如果有一天它們靠近地球并且恰逢適宜的天文條件,說不定也會“客串”一下“迷你月球”的角色。