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小行星4179

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4179 Toutatis
嫦娥二號探測器於2012年飛掠小行星4179時拍攝的照片
發現
發現者克里斯蒂安·波拉斯
發現日期1989年1月4日
編號
命名依據圖塔蒂斯
其它名稱1934 CT; 1989 AC
小行星分類阿波羅型小行星, 艾琳達族,
火星軌道穿越小行星
軌道參數[1]
曆元 2004年10月22日 (JD 2453300.5)
遠日點616.914 Gm (4.128 AU)
近日點137.739 Gm (0.934 AU)
半長軸377.326 Gm (2.531 AU)
離心率0.630
軌道週期1471.15 地球日 (4.03 a)
平均軌道速度16.69 km/s
平近點角219.29°
軌道傾角0.445°
升交點黃經124.45°
近日點參數279.65°
物理特徵
大小4.5×2.4×1.9 km
質量5.0×1013 kg
平均密度2.1 g/cm³
表面重力0.0010 m/s²
0.0019 km/s
自轉週期5.41 to 7.33 地球日[1]
反照率0.13[1]
溫度~174 K
光譜類型S型
視星等8.8 (靠近地球時)[2] 至 22.4[3]
絕對星等(H)15.30[1]

小行星4179 （4179 Toutatis）是一顆阿波羅型艾琳達族小行星，同時也是一顆火星軌道穿越小行星。

特徵

小行星4179的軌道和木星形成3：1的軌道共振，和地球形成1：4的軌道共振[4]。由於它的軌道傾角非常低（只有0.47°），公轉周期大約是4年，因此小行星4179頻繁接近地球，目前它接近地球的距離最近可以達到0.006個天文單位，只是地月距離的2.3倍[1]。2004年9月29日，小行星4179非常接近地球，僅有0.0104天文單位（地球到月亮距離的4倍）[5]，其視星等最亮達到8.9等，提供了一個很好的觀測機會。小行星4179最近一次靠近地球發生在2012年12月12日06:40 UT，距離18個地月距離[6][5]，視星等為10等[7]。 由於小行星4179的軌道傾角低，在它表面經常可以看到內行星如水星、金星、地球和火星凌日的現象。地球最近一次凌日是在2012年12月，下次是發生在2016年和2020年[8]。

它的自轉是由兩種不同周期性的自轉結合起來而形成的一種非周期性結果。如果現在有人在小行星4179表面的話，他看到太陽升起和降落的地點和時間都是隨機的。

小行星4179第一次被看到是在1934年2月10日，當時被記為1934 CT，但很快就丟失了。直到1989年1月4日，法國天文學家克里斯蒂安·波拉斯才再次發現它，並以凱爾特神話中的戰神圖塔蒂斯命名。圖塔蒂斯因為在法國動畫片《阿斯泰利克斯歷險記》中經常被高盧村長Vitalstatistix召喚出來而在歐洲文化圈非常有名[9]。

雷達圖象顯示，小行星4179是一個形狀非常不規則的天體，分成兩個明顯的分葉，最大的寬度分別是4.6千米和2.4千米。據推測，它本來是兩顆不同的小行星，在某個時候結合在一起而形成一個被比喻為碎石堆的小行星。

雙重共振和混沌行為

小行星4179和木星形成3：1的軌道共振，和地球形成1：4的軌道共振[4][10]。即它圍繞太陽公轉一周時，地球剛好公轉了四周，而木星則公轉了1/3周。由於它的雙重共振行為產生的引力擾動導致其軌道特徵的比較混亂，因此對它軌道的預測準確性會隨著時間的推移而減低。目前以李雅普諾夫指數的方法只能預測50年內的情況。因此估計小行星4179的位置和撞擊地球的危險不可能超越這個時間界限[11]。

撞擊危險

1996年NASA拍下的小行星4179照片
小行星4179不同面的3D模型

2004年9月，小行星4179與地球擦身而過的現象導致公眾的擔心其是否會在將來某一刻撞擊地球[12]。

我們可以將地球和小行星4179想像成在兩條不同賽道的兩部賽車，賽道代表其軌道，這樣可以更形象地描述兩者的碰撞危險。如果小行星4179的賽道為1.5千米長、1.2千米寬的話，地球的賽道則是直徑為600米長的圓形賽道，位於小行星賽道的內側，兩條賽道在小行星賽道的一側交匯。當兩部賽車接近時，將會以3.2米（或賽車的三分之二長）以內的間距擦身而過，理論上的最近距離可能是在1.8米以內。其實這個假設是有錯誤的，實際上小行星的軌道在空間上是不確定的，在未來可能會受到擾動，而且真正的軌道是三維的。

然而，小行星4179碰撞地球的可能性是非常小[13]。作為一個行星軌道穿越天體，它在未來成千上萬年後可能會在行星引力的作用下離開太陽系，留給它撞擊地球的機會並不多。

探測

2012年4月15日，中國月球探測器嫦娥二號在完成月球探測任務後前往小行星4179進行探測。[14][15] 北京時間2012年12月13日16時30分09秒，嫦娥二號在距地球約700萬公里遠的深空掠過小行星4179，最近距離僅為3.2公里。這是中國第一次對小行星進行探測，中國也成為繼美國、歐空局和日本後，第四個對小行星實施探測的國家或組織[16][17]。此次任務也是迄今距離最近的小行星飛掠任務[18]。

參見

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 JPL Small-Body Database Browser: 4179 Toutatis (1989 AC). [2008-02-05]. （原始內容存檔於2019-05-28）. 
  2. ^ AstDys (4179) Toutatis Ephemerides for 2004. Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2018-02-15）. 
  3. ^ AstDys (4179) Toutatis Ephemerides 2059. Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2018-02-15）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Trick or Treat: It's Toutatis!. Science@Nasa. 2000-10-31 [2009-01-27]. （原始內容存檔於2009-01-29）. 
  5. ^ 5.0 5.1 NEODys (4179) Toutatis Close Approaches. Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. [2009-03-20]. （原始內容存檔於2018-04-23）. 
  6. ^ Yeomans, Donald K. Horizon Online Ephemeris System. California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory. [2008-01-25]. （原始內容存檔於2020-11-26）. 
  7. ^ NEODys (4179) Toutatis Ephemerides for 2012. Department of Mathematics, University of Pisa, Italy. [2010-06-27]. （原始內容存檔於2017-10-15）. 
  8. ^ Solex by Aldo Vitagliano. [2009-03-03]. （原始內容存檔於2009-04-29）. 
  9. ^ Introduction to Asteroids and Comets (PDF). The Open University, UK. [2010-05-02]. （原始內容 (PDF)存檔於2019-05-19）. 
  10. ^ Toutatis is in a 3:1 mean-motion resonance with Jupiter (rotating frame). Gravity Simulator. [2009-01-27]. （原始內容存檔於2012-04-26）. 
  11. ^ Long-Term Dynamical Evolution of the Minor Planet (4179) Toutatis. [2021-09-22]. （原始內容存檔於2019-03-04）. 
  12. ^ 存档副本. [2010-08-04]. （原始內容存檔於2015-09-24）. 
  13. ^ https://archive.today/20120628224051/findarticles.com/p/articles/mi_m1272/is_n2577_v121/ai_13953460/
  14. ^ 現代快報. 嫦娥二号再接新任务预计年底飞掠小行星. 新浪網. 2012-06-27 [2012-06-28]. （原始內容存檔於2019-05-21）. 
  15. ^ 韓娜. 欧阳自远：嫦三明年发射. 北京晨報. 2012年7月25日. （原始內容存檔於2013年6月14日） （中文（簡體））. 
  16. ^ 新華網. 中国嫦娥二号卫星700万公里深空飞越图塔蒂斯小行星. [2012-12-15]. （原始內容存檔於2012-12-18）. 
  17. ^ Chang'E 2 images of Toutatis - December 13, 2012 - The Planetary Society. [2012-12-15]. （原始內容存檔於2012-12-18）. 
  18. ^ Yun Jiang; Jianghui Ji; Jiangchuan Huang; Simone Marchi, Yuan Li & Wing-Huen Ip. Boulders on asteroid Toutatis as observed by Chang’e-2. Scientific Reports. 2015, 5. doi:10.1038/srep16029. 

外部連結

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