一
在過去很短的一段時間裡，地球至少有兩顆天然衛星。
第一顆自然是月球，它是地球的唯一一顆長期穩定的天然衛星。主流觀點認為，月球誕生於火星大小的「忒伊亞」與原始地球的猛烈碰撞中，碰撞產生的碎片形成了這顆相對巨大的衛星。長久以來，月球在宇宙中一直與地球相伴，甚至曾經可能為地球帶來了一些保護。
然而今年2月，天文學家發現了另外一顆繞地球運行的超小型物體，它被命名為2020 CD3。
2020 CD3的發現圖片。| 圖片來源：KACPER WIERZCHOS / CATALINA SKY SURVEY / THE UNIVERSITY OF ARIZONA
最初的觀測顯示，2020 CD3非常小，我們肉眼無法看見。它並不能像月球那樣照亮夜空，也不會引起任何潮汐改變。當時，科學家暫時還無法確認這是一顆超小衛星，還是一些太空垃圾之類的人造物體。
在接下來幾個月中，天文學家利用世界各地的一系列望遠鏡對這個物體進行了更細緻的觀測。近日，一個由來自14家學術機構的23名科學家組成的研究團隊宣布了對2020 CD3的研究結果。他們確認這是一顆超小衛星，它也是迄今為止發現的第二顆地球的超小衛星。發表於《天文學雜誌》的論文探討了它的發現及詳細特徵。
二
研究超小衛星的一個主要困難是，它需要詳盡的觀測和研究來排除它們是人造物體的可能。新的研究結果最終表明，2020 CD3確實是一個天然物體，大小大致介於一臺小型洗碗機和一臺冰箱之間。
圖中白點是2020 CD3，彩色的線條是恆星。| 圖片來源：The international Gemini Observa
新研究發現，2020 CD3的直徑約1.2米。根據顏色和亮度，它可能是由矽酸鹽巖石構成的，就像小行星帶上的其他許多巖石一樣。有人推測，它很有可能是在火星和木星軌道之間圍繞太陽公轉的一顆較大的小行星的碎片。
它在地球周圍的出現，很有可能源於與地月系統的一次「邂逅」。在這次邂逅中，引力把太空巖石從圍繞太陽運行的軌道上拉出，拋向了地球周圍的軌道。計算表明，這顆超小衛星已經繞地球運行了至少約兩年半的時間。根據模擬，超小衛星的平均捕獲時間大約只有9個月左右，而2020 CD3被捕獲的時間顯然遠超預期。這有可能是因為它離月球非常近，使它進入了一個相對更穩定的軌道。
2020 CD3繞行軌道動畫。| 圖片來源：Phoenix7777 / Wikimedia Commons
儘管在過去的幾年裡，2020 CD3的亮度達到足以被探測到的水平的情況至少出現了6次，但想要真正發現這樣一個極小的天體，不僅需要它足夠明亮，還需要其移動速度足夠緩慢——這樣的機會其實只剩一兩次。直到2020年2月，在它非常接近地球的時候，科學家才發現它。然而就在發現之後不久，到了同年3月，它已經脫離地球，再次回到了繞行太陽的軌道中。
儘管2020 CD3暫時「拋棄」了地球，但不排除它在未來的某一時刻再次會回到地球的懷抱，與地球共舞的可能。科學家還需要進行廣泛的後續觀測，從而準確地確定它的運行軌道。
三
早在數年前，已經有研究預測，一定有一批超小衛星會在某一段短期時間內圍繞著地球運行。
14年前，科學家確認了第一顆地球的短期超小衛星——2006 RH120。2006年夏季到2007年夏季，這顆超小衛星在地球周圍「盤桓」了不到一年。時隔多年，第二顆超小衛星才進入我們的視野。許多科學家相信，當巨型望遠鏡薇拉·C. 魯賓天文臺建成後，我們將會發現更多這種微型的「夥伴」。
從某種意義上來說，這些超小衛星將小行星帶送到了我們的眼前，給了我們近距離研究的獨特機會。在未來，超小衛星或許能成為科學研究和小行星採礦技術實踐的有趣目標，提供有關太陽系形成的關鍵線索。