有一个“空的垃圾袋”在绕着我们的星球转

它不是在随风飘荡。
an illustration of earth surrounded by white dots representing debris
我们有大量的太空垃圾悬浮着。NASA

地球轨道上充斥着大量的太空垃圾,但很少有物体像 A10bMLz 这样奇特,天文学家们将其形容为“空塑料袋”。A10bMLz 的距离比地月平均距离还要远,它没有稳定的轨道。它的运动轨迹 erratic,不可预测地在距离地球表面约 372,000 到 334,000 英里之间来回摆动,非常像——你猜对了——一个被风吹动的空塑料袋。

A10bMLz 与普通的太空垃圾截然不同。伦敦诺斯霍尔特支天文台的天文学家丹尼尔·班伯格(Daniel Bamberger)表示,他的团队在 1 月 25 日夏威夷 ATLAS 小行星探测器首次发现该物体后,进行了后续观测和分析,起初他们完全不知道这个物体是天然的还是人造的。随着他们追踪它的运动,他们意识到它违背了预测,几乎是随机地移动。

但太空是真空的——没有风或气压可以解释这种不稳定性。只有少数几种力能够将一个物体推离正常的轨道。A10bMLz 到底是什么,又是什么样的力能够把它像吹过星际主街一样推来推去?

首先要澄清的是,虽然“空塑料袋物体 (ETBO)”的称呼是一个可爱且有用的比喻,但有一个更技术性的术语可以帮助描述 A10bMLz 是什么。德克萨斯大学轨道力学研究员莫里巴·贾(Moriba Jah)解释说,该物体代表了一种称为“高面积质量比 (High Area-to-Mass Ratio)”或 HAMR 的现象。当一个物体拥有很大的表面积和很低的质量时,它就很容易被太阳辐射推着走。恒星光和辐射中的光子能够与其他物体的表面相互作用,并由于不同的物理相互作用产生微小的压力。太阳辐射压力是一种微弱的力,但它持续不断地作用,随着时间的推移会产生影响,最终达到足以将物体移出其正常轨道的强大程度。

表面积较大的物体受到的阳光照射更多,因此太阳辐射压力对 HAMR 物体的影响更大。就像空塑料袋一样,它们的质量低但表面积大,因此更容易受到外部物理力的影响。工程师们正在使用类似的力学原理来开发 太阳帆等太空推进技术

当班伯格的团队发现他们最初对 A10bMLz 运动的预测是错误的,他们就知道太阳辐射压力很可能是罪魁祸首。尽管它的运动不可预测,但总体方向是远离太阳。“对于 A10bMLz 来说,这足以对轨道产生戏剧性的影响,”班伯格说。

但贾解释说,这些 HAMR 物体极其难以拍摄,这使得辨别大小、形状、材料特性和方向等物理特征变得困难。在不知道这些特征的情况下,几乎不可能预测太阳辐射压力将如何影响其运动。

我们对 A10bMLz 所知道的是,它宽几米,但重量不到 2.2 磅,而且很可能是火箭发射进入轨道时脱落的金属结构。其小质量和不稳定的运动意味着它可能在未来几周内仍会绕地球轨道运行。

 

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