地球新增一顆衛星？別激動，只是個“臨時工”

在太陽系四顆巖質行星中，水星、金星沒有衛星，火星有兩顆非常小的不規則的衛星，天文學家相信它們是被火星意外俘獲的，唯獨只有地球，擁有一顆個頭還不算小的衛星天然衛星——月球。地-月這種組合在整個太陽系中獨樹一幟。不過，從9月底開始，地球就將增加一顆衛星。可惜的是，它只是一個“臨時工”，只會繞地球運行一圈，歷時 56.6 天。

（制圖：水兄）

這顆新衛星是編號為 2024 PT5 的小行星，它是由“小行星對地撞擊終末警報系統”南非站（ATLAS South Africa）于今年8月7日發現的。當時它正在 568,500 km 的距離上接近地球。很快，天文學家就計算出它的軌道——2024 PT5 本身可能是一顆阿波羅型近地小行星。

阿波羅型近地小行星的名稱來源于其中的“代表人物”1862號小行星“阿波羅”（1862 Apollo）。這類小行星的軌道與地球比較接近，半長軸略大于 1 天文單位，而近日點小于地球的遠日點（<1.017 AU），意思是可能跨越地球軌道，因此這類小行星也是小行星防御系統重點關注目標。

阿波羅型小行星軌道覆蓋范圍（來源：Wikipedia/AndrewBuck）

2024 PT5 總體上在一條半長徑為 1.0123 天文單位的橢圓軌道上繞太陽運行，周期約為 372 天。而特別之處在于，在2024年9月29日至11月25日之間，它會被地球引力影響，沿一條馬蹄形軌道繞地球運行。在國外，這種臨時性繞地運動的小行星被俗稱為“迷你月亮”（mini-moon）。在學術上，對這種軌道與地球高度相似，時不時地會掉入地球引力“陷阱”的近地小行星，被歸為阿周那型小行星（Arjuna asteroid）。其名稱來源于印度古典梵文史詩《摩訶婆羅多》（ahabharata）中的主角。判斷其是否為“迷你月亮”，需要看其是否處在地球的引力影響范圍內，以及相對地心的運動速度是否足夠小、相對地心的軌道偏心率等關鍵參數。

小行星 2024 PT5 運動軌道動畫（來源：Tony Dunn）

那它不就是地衛二了嗎？先別激動，事實上 2024 PT5 繞地球不過半圈而已，隨后便“各回各家，各找各媽”了。下一次它再回到地球身邊，要等到 2055 年了。

那么我們是否有機會欣賞到“兩個月亮”呢？對不起，再次讓你失望。2024 PT5 的絕對星等只有 27.6 等，推測其直徑只有約 10 米。根據預測，它不會亮于 22 等，必須依靠大口徑（如40cm以上）望遠鏡，在較好的暗夜環境下，通過較長時間的曝光才能捕捉到。

2024 PT5 短暫繞地運行（來源：USA Today/水兄）

這也不是地球第一次擁有“第二個月亮”了。上一次“打臨工”的是 2022 NX1，它在 2022 年 6 月 11 日至 2022 年 7 月 3 日（為期 22 天）期間暫時被地球引力捕獲，距離地球最近 81.2 萬公里。根據模擬，2022 NX1 有可能曾在 1981 年也當過過“臨時工”，并有可能在 2051 年再續前緣。此外，1991 VG、2006 RH120 等都被認為曾做過地球的第二個月亮。而“臨時工”時間最久的可能是 2020 CD3，雖然它是在 2020 年 2 月 15 日被發現，2020 年 5 月離開地球，但通過反演，天文學家認為它在 2016 年至 2017 年間就被地球捕獲了。

2020 CD3 運行軌道（來源：NASA/JPL/USA Today/Phoenix7777）

參考資料

[1] Carlos de la Fuente Marcos and Raúl de la Fuente Marcos 2024 Res. Notes AAS 8 224. (DOI 10.3847/2515-5172/ad781f)

[2] Mini-moon to orbit Earth for 2 months. Asteroid 2024 PT5 explained. (https://www.usatoday.com/story/graphics/2024/09/19/asteroid-mini-moon-2024-pt5/75260498007/)

[3] Earth to get an asteroid mini-moon for 2 months (https://earthsky.org/space/earth-asteroid-mini-moon-for-2-months-2024/)

[4] de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (7 April 2020). "On the orbital evolution of meteoroid 2020 CD3, a temporarily captured orbiter of the Earth-Moon system". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 494 (1): 1089–1094.

[5] 2024 PT5 - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/2024_PT5)

[6] Moons: Facts - NASA Science (https://science.nasa.gov/solar-system/moons/facts/)
[7] List of natural satellites - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_natural_satellites)