Teprve podruhé v historii astronomové objevili nový miniměsíc přirozeného původu obíhající kolem Země. Minimoon, známý jako 2020CD3 (zkráceně CD3), poprvé objevili Kacper Werizchos a Teddy Pruyne pomocí dat z Catalina Sky Survey . Jakmile byla oběžná dráha CD3 určena jako geocentrická, sestavil postdoktorandský výzkumný pracovník Queens University Belfast Dr. Grigori Fedorets tým 23 astronomů z celého světa, aby provedli pečlivá pozorování objektu, aby určili jeho identitu. Na základě zjištění týmu byl 24. listopadu 2020 publikován článek v Astronomický časopis , charakterizující miniměsíc.
Jedním z hlavních důvodů pečlivé povahy procesu identifikace je skutečnost, že jsme byli již dříve oklamáni! Utracené raketové posilovače horního stupně z lunárních misí byly v minulosti mylně považovány za asteroidy. Oba Apollo 12 a čínský Chang’e 2 mise ponechaly horní stupně ve vesmíru, které nakrátko přešly na miniměsíce. Dalším veselým případem záměny člověkem vyrobeného předmětu s asteroidem je legendární ESA Rosetta kosmické lodi pozorované průzkumem Catalina Sky Survey v roce 2007 během průletu kolem Země bylo krátce přiděleno prozatímní označení asteroidu 2007 VN84. Na vesmírné lodi, která musela navštívit kometu, která byla mylně považována za asteroid, je něco velmi zábavného.
Rosetta a její lander Philae na kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko. Při průletu kolem Země před dosažením komety byla kosmická loď mylně identifikována jako asteroid! Kredit: ESA
Jaké je CD3 a jak si můžeme být jisti, že se nejedná o vesmírný odpad související s lidmi? Stejně jako všechny objekty sluneční soustavy i miniměsíc zažívá mírný tlak slunečního větru a slunečního záření. Tento efekt je přímo úměrný ploše daného objektu. Měřením velikosti objektu a pozorováním odchylky na jeho oběžné dráze od předpovězené pouze vlivem gravitace můžeme získat užitečný náhled na náš cíl.
Když se na to zeptali, hlavní autor knihyAstronomický časopispapíru, Grigori Fedorets, poznamenal: „Porovnáváme plochu povrchu s hmotou. U raketových posilovačů, které jsou duté, je poměr povrchu k hmotnosti mnohem vyšší“. Jiný způsob, jak se na to dívat, je, že slunce máméněvliv na oběžnou dráhu CD3, než bychom očekávali u čehokoli vyrobeného lidmi, což nás vede k určení, že objekt je pevný. Nyní se má za to, že předmět je vyroben z nějakého druhu silikátu. V podstatě, jak by se dalo očekávat, je to vesmírná skála.
Stupeň S-!VB Apollo 17, identický se stupněm Apollo 12, který byl mylně považován za asteroid. Dutá povaha těchto stupňů znamená, že jsou snadněji tlačeny tlakem slunečního záření. Kredit: NASA
Jak velký je náš nový soused? Je to důvod k obavám? Co by se stalo, kdyby se miniměsíc srazil se Zemí? Když jsou vesmírné kameny nalezeny blízko Země, zdá se, že se nevyhnutelně objevují otázky jako tato. Při řešení takových děsivých otázek to Fedorets vyjadřuje takto; 'Tento konkrétní miniměsíc má průměr jeden nebo dva metry.' Pokud by zasáhl Zemi, shořel by v atmosféře.“ Fedorets pokračuje: „...obecně; tito miniměsíci jsou docela malí.'
Dalším důvodem, proč se uklidnit, je skutečnost, že CD3 již opustilo systém Země-Měsíc! Díky výpočtu dráhy objektu zpět v čase víme, že to byl na začátku miniměsíc. 'Byl objeven na cestě ze systému Země-Měsíc.' Než odešla, byla chycena 2,7 roku.“ Fedorets vysvětlil, že tato doba zachycení je ve skutečnosti značně prodloužena: 'Podle našich simulací by byl průměrný miniměsíc zachycen pouze po dobu asi devíti měsíců...je to delší doba zachycení, než jsme očekávali.'
Animace cesty roku 2020 CD3. Kredit: Phoenix7777 Zdroj dat: Systém HORIZONY , JPL, NASA
Tři dlouhé expozice různých barev jsou naskládány tak, aby poskytly věrný barevný složený obraz 2020CD3. Pruhy jsou nehybné hvězdy, které jsou rozmazané kvůli sledování pohybu miniměsíce. Kredit: Mezinárodní observatoř Gemini/NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/AURA/G. Fedorets
Nejen, že se CD3 držel déle, než se očekávalo, ale také se otáčel pomaleji než většina simulovaných miniměsíců, s periodou rotace jednou za tři minuty. Ve srovnání s obrovským objektem, jako je planeta, se to může zdát rychlé, ale vzhledem k malé velikosti tohoto objektu je to velmi klidné otáčení.
CD3 je teprve druhým objeveným přirozeným miniměsícem, první bytostí 2006 RH120 , nalezený před čtrnácti lety. Měli bychom očekávat, že toto tempo bude pokračovat? Ne, pokud má astronomická komunita svůj způsob.
Nadcházející Observatoř Vera Rubin by měl vyhodit dveře rychlosti objevování miniměsíců. Podle Fedoretse najde observatoř mnohem více miniměsíců. 'Očekávali bychom, že v nejlepším případě najdeme jednu každé dva nebo tři měsíce.' S prvním světlem očekávaným v roce 2021 můžeme být velmi dobře na pokraji nové éry v astronomii miniměsíců (spolu s nesčetnými dalšími objevy, které jsou spojeny s observatořemi této velikosti.)
Observatoř Vera Rubin ve výstavbě v roce 2017 (v té době známá jako Large Synoptic Survey Telescope nebo LSST) Kredit: LSST
Objekty jako CD3 jsou pro astronomy obzvláště fascinující. Na rozdíl od minerálů na zemském povrchu, které podléhají různým zvětrávání a geologickým procesům, je materiál asteroidů nedotčený. Fedorets poznamenává: „Objekty [objekty jako CD3] obsahují nejstarší materiál ve sluneční soustavě a jejich podrobné studium nám řekne o tom, jak se sluneční soustava zrodila a utvářela.“ Pokračuje: „Pro astronomy je to vzácná lahůdka najít takový objekt...bylo by vzrušující jednoho dne navštívit jeden z nich, dotknout se ho nějakými přístroji a dozvědět se více o Sluneční soustavě... a my ne. o těchto metrových až desetimetrových objektech toho opravdu hodně víte. Nejsou moc studovaní, protože je docela těžké je odhalit.'
Mimořádné objevy temné hmoty, gravitačních vln, černých děr, supernov a exoplanet (nemluvě o kosmických lodích s posádkou i bez posádky) sklízí velké titulky. Tyto úžasné příběhy často inspirují mnohé z nás k poznámce, že žijeme ve zlaté éře astronomie. Neměli bychom přehlížet malé objevy blízké domovu, jako je CD3. Tento kus vesmírného kamene o velikosti gauče může být maličkost, ale současná a budoucí studie tohoto a podobných objektů je velký problém.