星际天体可能已经撞在月球上

By Elizabeth Howell

2022/9/10

Science & Astronomy

但来发现这些太阳系访问者的证据将是艰难的。

一篇新的论文提出月球有数千个陨石坑，其中一个已经很好星际起源的。 (Image credit: Getty images/Claudio Divizia)

一篇新的论文提出至少有一个星际天体（ISO）可能在纪元上已经撞进地球的月球。

作者通过统计和模拟提出月球被充满有数千个陨石坑，因此是一个源自星际空间的天体的好狩猎场。

鉴于我们预计在太阳系中遭遇星际天体的数量，可能有一些陨石坑被非常高速星际天体穿过太阳系形成，在月球上可能有一两个。主要作者耶鲁大学的博士候选人山姆·卡布特告诉太空网站。

那就是说，挑战是第一位发现这样一个陨石坑。

这个模拟将星际天体“欧穆阿穆阿”描述成被恒星的潮汐力强迫成一个拉长形状的一团质量碎片。. (Image credit: ZHANG Yun/background by ESO/M. Kornmesser)

星际天体是起源于超过我们太阳系边界的彗星或小行星。到目前为止只有两个已经被证实：“欧穆阿穆阿和鲍里索夫“。这项新研究提出如果我们能追踪到在月球上由一个星际撞击形成的陨石坑，我们可能找出更多关于这些神秘天体的组成。

对我们最近的大邻居几十年的观测尤其是用美国宇航局的月球勘测轨道器，已经提供了将被用于美国宇航局的阿尔特米斯计划的高清映射。阿尔特米斯计划在2020年代晚些时候将人类送上月球，如果一切按计划进行。

作者说，那是说映射只能提供如此多关于被成像的陨石坑的信息。挑战在于映射提供的关于陨石坑组成的几乎没有光谱信息。卡伯特说，虽然一些分析能被从轨道做，但作者说这将可能需要“地面真相 “来确定是否一个陨石坑真的是由星际天体形成的。

月球南极是整个太阳系中最引人注目的地方之一。这幅马赛克来自美国宇航局月球勘测轨道飞行器上的广域照相机。 (Image credit: NASA/Arizona State University)

卡伯特补充说预测宇航员可能发现什么将是困难的，因为已经被发现的两个星际天体彼此相当的不同。鲍里索夫是最相似我们所知道的其他太阳系天体的天体，他说，然而天文学家们被出现在它的组成中刚好有多少一氧化碳惊讶，他说，欧穆阿穆阿是甚至更神秘，因为没有令人满意的完全解释了它的组成的理论。

卡伯特解释说，某些东西正在从欧穆阿穆的表面向外喷气并造成它随它离开我们的太阳系前往星际空间加速。

他继续说，困境是在用太空望远镜观察了的社区里的我们，寻找你应该期望被蒸发掉这个表面的典型气体是在天文学天体中的。没有一个它们被有信心的检测到。

卡伯特说，由于天文学家不能够发现典型的外喷气产物如水，相反他们正在认为该天体在它的表面上有独特种类的挥发物。（挥发性物质是一种相对容易蒸发的化学元素和化合物。）他补充说，为了更好弄清楚星际天体更一般是由什么组成的，月球可能提供一个来收集具体证据的位置。

 美国宇航局希望在这十年后期将人类送上月球。(Image credit: SpaceX)

还更好的是，在月球表面可能很快有长筒靴。如果阿尔特米斯按计划提供资金和技术发展，人类能在着陆区域内寻找出陨石坑的源。

然而，挑战是没有办法准确的预测星际天体可能已经着陆在哪里。此外，目前人类的短途旅行将被局限到月球南极；这是美国宇航局和其他太空机构希望在不久的将来放它们的宇航员的地方。

然而，卡伯特说人类使命给我们很多机会来特征化月表土，[意味着]弄清楚月球土壤的组成并试图回答关于早期太阳系的问题；

太阳系，不按比例的。 (Image credit: NASA)

他说，我们关于星际天体几乎不知道提出一个强有力的这些陨石坑怎样可能是不同的假设。与我们太阳系内的其他天体相比，星际天体倾向于以更高的速度旅行。这是因为被绑定到太阳的天体由于被太阳的引力约束有一种速度限制。

卡伯特说，星际天体在整个银河系中自由流过，能以远更高的速度进入太阳系，因此这就是我们论文的前提：来调查极高速碰撞的告密签名。

天文学家选择了22.5万英里（36万km/h）的截止速度，因为对太阳系天体来取得任何接近这个速度的东西是极其罕见的。作者提出在这个增加的速度在撞击地点融化的迹象可能是更高，尽管熔体的组成将取决于该地区的岩石组成。

卡伯特说，下一步需要的是对月球表土的广泛特征化，这是某些我们希望去用阿尔特米斯看的东西。他继续说，挑战是宇航员和他们的设备将需要弄清楚怎样从月球处理大量的表土以便对一个星际天体可能包含的做出一个有意义的比较。

艺术家的星际彗星2I/鲍里索夫表面的印象。 (Image credit: M. Kormesser/ESO)

美国宇航局的未来一些机器人着陆使命可能会作为大规模表土处理的试驾。美国宇航局有一个叫商业月球有效载荷服务（CLPS）的项目，旨在寻求将私人着陆器和有效载荷放在月球上以支持阿尔特米斯使命。卡伯特说，一个这些有效载荷的选择可能能够处理表土，作为对其他科学探索的一个次要目标。

与此同时，作者们和天文界的其他成员一起仍在通过强大的广域望远镜寻找其他星际天体。在不久的将来当维拉C鲁宾天文台等仪器上线时这种搜索将得到一个提升。

一篇基于这项研究的论文发表在《行星科学杂志》上。一个预印本可以在Arxiv上找到。