第二个“月球”

李忠东

2016年4月27日，世界第一台全景式巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STARRS）中的PS1望远镜，发现了一颗特别的小行星。

这颗小行星编号为2016 HO3，它在环绕太阳公转时，似乎也在绕着地球转圈。虽然它距离地球很远，并不能算作严格意义上的地球卫星，但却是有史以来最好、最稳定的近地伴侣。由于环绕着太阳的轨道，因此2016 HO3小行星对地球不离不弃，它，就是我们这个行星新的“小伙伴”。

新“伙伴”将陪伴地球数百年

小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量都比行星小得多的天体。其中，近地小行星的轨道就与地球轨道相交。目前，人类已知直径超过4千米的近地小行星有数百颗。此外，可能还存在着成千上万颗直径大于1千米的近地小行星。

美国宇航局喷气推进实验室近地天体研究中心主管保罗·乔达斯介绍说：“我们将2016 HO3小行星称为地球的一颗准卫星。这不是天文学家第一次观测到围绕地球旋转的小行星，十多年前，一颗名叫2003 YN107的小行星也曾经沿着类似的轨道运行了一段时间，但现在它已经离我们远去。”

其实，在地球周围的小行星数量可能还有很多。随着行星测量技术灵敏度的提高和覆盖范围的扩大，人们还会观测到更多的近地小行星。

不过与那些暂时性的准卫星相比，2016 HO3小行星是迄今人类发现的最稳定的自然准卫星，与地球的关系更加深远。计算结果表明，它成为地球一颗稳定的准卫星几乎已经有半个世纪了。而且未来几个世纪里，它还会陪伴在地球左右。

与地球相伴7年的2003 YN107

事实上，有大量的迷你卫星和几颗暂时性的准卫星陪伴在地球左右。在发现2016 H03之前，天文学家至少搜索到4颗准卫星：2003 YN107、2002 AA29、2004 GU9和2001 GO2。其中，2003 YN107和2004 GU9小行星相距地球较近，其他两颗都远离地球轨道运行。

2004 GU9小行星的直径为200米，它已在地球附近运行了500年之久，而且可能还将持续按原轨道运行500年。而像2003 YN107这样的小行星则被称为“地球共轨行星”，它在天文学中是一种有着与其母体相同（或相似）轨道距离天体的集合 （如小行星、卫星或行星），共轨天体处于1：1平均轨道共振。尽管地球拥有过许多“共轨行星”，但它们大多只是来去匆匆，对于地球而言，它们只是过客。

然而2003 YN107小行星却不同。自从它1999年出现以来，就停留在地球附近，与地球共享运行轨道。它围绕太阳旋转一周的时间差不多也是一年，有时它在地球的后面追赶着，有时又像在为地球领跑。总之，2003 YN107和地球都是在围绕太阳的运行轨道上，而且它还不受地球重力的影响，更像是另一个“月球”。

2003 YN107小行星的直径只有20米，人类仅凭肉眼还无法观测到它。由于它体积太小，不足以对地球构成威胁，因此并没有引起科学家的广泛重视。不过，乔达斯和其他几位天文学家却对这颗小行星有着浓厚的兴趣。他们通过观测它的运行状况，发现它的运行轨迹并不对称，地球的重力施加给它的反作用力使其向远离地球的方向运行。于是，在2010年，2003 YN107开始渐渐远离地球。但是科学家预计，再过60年，它又会再一次靠近地球，继续与地球保持“亲密接触”。

和地球跳“摇摆舞”的2016 HO3

最近人们发现的2016 HO3小行星，同样也是每年绕太阳公转一圈。有趣的是，其中有半年时间，它会近道“超车”跑到地球的前面，比地球更靠近太阳，还有半年则比地球更远离太阳一些。

2016 HO3小行星的运行轨道稍微有些倾斜，这导致它每年都会突然上升然后下降，从而穿过地球的轨道平面。过去几十年里，2016 HO3小行星的轨道经历了一个缓慢的反复飘移的过程。它每年围绕地球旋转的圆圈都会向前或向后飘移一段距离，好像在跟地球跳“摇摆舞”。

每当飘移太远时，地球的引力就刚好强大到足以逆转这种飘移，使得这颗小行星永远不会远离地球超过月地距离的100倍，当然，同样的效应也会使得2016 HO3小行星不会靠近地球不足38倍的月地距离。因此，这是一颗与地球共舞的小行星，我们永远不用担心它会与地球相撞。

2016 HO3小行星与地球的最近距离为1450万千米，最远距离为3860万千米，而月球与我们的距离则为38.44万千米。由此可见，它与地球的关系，远没有地月关系那般亲密，它和地球保持着让彼此都舒适的距离。而且，2016 HO3的个头也很小。虽然科学家还没有对其进行过准确测定，但预计它的直径在40～100米。更加遗憾的是，人类也还没有确定这颗小行星的组成成分，而且它似乎在有意回避科学家追踪的目光。目前它的亮度只有“23等”左右，而且还将继续变暗。天文学家利用等级的方式来区分亮度，其中“0等”为最亮，“6等”为暗，那么“23等”恐怕就是漆黑一片了。这样亮度的天体，别说是用肉眼，我们就是用普通的天文望远镜也别想在天空中寻找到它的身影。

对于一块如此之小如此之远又如此之暗的太空石头，人类直到现在才发现它也就不足为奇了吧。

不离不弃的月球

所以，说到地球的真爱，恐怕非月球莫属。这颗固态卫星距离地球最近，与地球如影相随，相伴相知已有46亿年。

月球既是被人类研究得最为彻底的天体之一，也是人类至今第二个亲身到过的天体。自人类诞生以来，就习惯了与月球形影不离。地球与月球遥遥相望，长相厮守，在太阳系中维持着一份浪漫的默契。

作为朋友，月球自然不会吝啬对地球的帮助。它不仅能为地球提供潮汐现象，而且还具有稳定地球姿态的功能，同时保证地球的磁极和黄赤交角稳定。黄赤交角是地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，它的存在具有重要的天文和地理意义。黄赤交角的稳定，是地球出现稳定的昼夜交替和四季交替的前提。它的大小决定了太阳直射点回归运动的范围，即南北回归线的纬度，也决定了地球上五带的分布范围。

月球还相当于地球的盾牌，为我们挡住了太多的陨石，使大块陨石撞击地球的几率下降。同时它还解体了一些撞向地球的陨石，使它们对地球的危害降低。月球上那些密密麻麻的坑洞，就是最好的印证。此外，月球还可以使地球始终保持在同一个轨道上公转，与太阳保持一个合适的距离，这样地球接收到的热量才恰到好处。

作为一颗标准的自然卫星，月球对于地球的帮助显而易见。但是那些小小的地球伙伴，也让我们这颗行星的世界更加精彩。有了它们的陪伴，地球不再那么孤单。尽管它们在未来的某一天或许都会离地球远去，但就像爱情一样，曾经拥有就已经足够了。

全景式巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STARRS）位于美国夏威夷哈雷阿克拉休眠火山的顶部，由NASA行星防御协调办公室出资建设，夏威夷大学天文研究所负责管理其全天候运行。系统内的PS1望远镜拥有世界上最大的数码摄像机，其主要任务是巡视天空，测绘地球附近直径300～1000米的小行星。

PS1望远镜每隔30秒就会对36个月球大小的天空范围拍摄一张1400兆像素的照片，每天夜里收集的数据足以装满1000张DVD，而每张照片都可以打印成一张足以覆盖半个篮球场的300dpi图片（dpi是单位，一般指每英寸所含的像素，相当于密度，也就是扫描精度）。

虽然目前还未发现“企图”撞击地球的小行星，但天文学家通过PS1望远镜在一个月里发现的天文爆炸现象（如超新星爆发），比整个天文界在过去一年中发现的还要多。