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,由太陽連同圍繞它旋轉的八大行星,以及眾多的衛星和小天體組成。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。從遠古時代一直延續到近代天文望遠鏡的發明,人們一直認為月球是地球唯一的天然衛星,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,衛星是圍繞行星軌道運行的天體,有人造衛星和天然衛星之分。科學家用火箭將通信衛星、偵察衛星、科學衛星和氣象衛星等人造衛星發射到環繞地球或其他行星運轉的軌道上,以便進行氣象觀測、偵察和通信等多方面的探測或科學研究工作。但迄今為止,月球仍是地球唯一的天然衛星,也是人類進行空間探索的前哨站。
在天文望遠鏡發明之前,人類只能用肉眼對月亮進行觀察。直到1609年,意大利科學家伽利略發明了天文望遠鏡,這大大拓展了人類的視野。自此以后,人們陸續發現火星、土星、天王星、海王星都有遠不止一顆天然衛星,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,這更激起了天文學家尋找第二個“月球”的熱情。天文學家借助各類天文望遠鏡在茫茫太空之中搜尋,但找尋之路卻并不平坦。
1846年法國天文學家帕蒂根據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、遠地點3570千米的橢圓軌道上運行。帕蒂的“發現”雖然沒有得到大眾的認可,卻給法國著名科幻小說家儒勒·凡爾納帶來了靈感,并由此創作了《環繞月球》一書,小說描繪了星際空間變幻無窮的絢麗景象,向讀者傳達了豐富的科學知識。但在11.4千米如此稠密的大氣層內,新“月球”必定是無法存在的!
除了帕蒂,1898年,德國漢堡的科學家格奧爾格也稱發現了一顆直徑大約700千米、距地距離103萬千米的地球衛星,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”,天文史上陸續還有一些觀察者不時報告有“其他的地球天然衛星”,但均未獲得權威機構的證實。
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,它的質量只有地球質量的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光,它是通過反射太陽光的形式來發光的。
現如今,太陽系中已命名的衛星數量和行星數量之比超過了20比1,展現出了驚人的多樣性。那究竟有沒有第二個“月球”呢?
根據現代天文學的觀測,地球的第一個“準月球”是1986年發現的3573號小行星克魯特尼,它圍繞太陽旋轉一周需要364.019天,與地球公轉時間基本一致,這便制造了地球“準衛星”的巧合。
克魯特尼的直徑只有5千米,我們只能在望遠鏡中一睹它的風采。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,相隔這么遠的距離,地球對它的引力遠小于太陽的引力,因此將其定義為地球的衛星并不準確。
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為“地球的伴侶”。
2010年,美國航空航天局(NASA)的WISE天文望遠鏡發現了地球的第一個特洛伊小行星 2010 TK7,這顆小行星的公轉周期為365.4天,以蝌蚪狀軌道“環繞”地球運動,它和地球的距離也在不斷變化,從地球上看,似乎是繞著地球轉的“地球衛星”,不過它和“準衛星”一樣僅是視覺的錯覺。
縱觀人類尋找地球衛星的歷程,如果放寬標準的話,“新月球”其實已經找到了。2006年9月14日,天文學家們發現了一個直徑約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。
當前,我國發射“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。