近日，中国科学院上海天文台联合安徽师范大学在近地小行星对候选体搜寻与轨道演化研究方面取得新进展。研究团队利用轨道相似性判据和数值模拟，对已知近地小行星进行系统筛查，识别出多组可能具有共同起源的候选体，并限定了其可能的分离时间。该研究不仅深化了对近地小行星演化机制及太阳系小天体形成过程的认知，还有效扩充了近地小行星对样本，为后续开展近地小行星深空探测任务的科学目标选择提供了选源依据。相关成果发表于国际天文学期刊《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上。

近地小行星是指近日距小于1.3天文单位（AU）的小行星，这些天体有可能近距离接近地球，存在与地球发生撞击的潜在风险。小行星对是指在轨道参数空间中表现出高度相似性，但并未被引力束缚在一起的两颗小行星。近地小行星轨道受行星引力与雅科夫斯基（Yarkovsky）非引力效应共同影响，演化高度混沌，轨道相似性难以长期维持，导致确凿的同源小行星对极为稀少，之前已经确认的近地小行星对的数目是7组。

研究团队通过系统计算已知近地小行星的两两轨道相似度判据D_SH，并对高相似度候选体开展2万年的数值模拟，分析其历史遭遇频率、最小距离和相对速度，以推断可能的分裂时刻。新确认了3组近地小行星对候选体：2012 QG8与2024 GE1在约1000年前发生距离小于10000公里、相对速度低于1米/秒的近距离遭遇，可能由YORP效应驱动的母体高速旋转裂变形成；2022 MY3与2022 OP8则在约100年前经历距离小于2000公里、相对速度低于1米/秒的近距离接近；而2019 SK10与2012 SN30约16000年前有一次近距离遭遇，推测为更古老的小行星对候选体。

图1 左图展示了2012 QG8与2024 GE1的克隆粒子随时间变化的近距离接近频率分布。右图显示了这两颗小行星之间近距离接近的散点分布图，其中颜色梯度从浅到深代表相对速度的递增。

图2 左图展示了2022 MY3与2022 OP8的克隆粒子随时间变化的近距离接近频率分布。右图显示了这两颗小行星之间近距离接近的散点分布图，其中颜色梯度从浅到深代表相对速度的递增。

研究还评估了雅科夫斯基（Yarkovsky）非引力效应对轨道演化的影响，研究结果表明前两对年轻小行星对候选体的强关联性依然稳健。

图3 加入雅科夫斯基效应后的模拟结果。 左图展示了2012 QG8与2024 GE1的克隆粒子随时间变化的近距离接近频率分布。右图显示了这两颗小行星之间近距离接近的散点分布图，其中颜色梯度从浅到深代表相对速度的递增。

图4 加入雅科夫斯基效应后的模拟结果。 左图展示了2022 MY3与2022 OP8的克隆粒子随时间变化的近距离接近频率分布。右图显示了这两颗小行星之间近距离接近的散点分布图，其中颜色梯度从浅到深代表相对速度的递增。

论文第一作者为上海天文台与安徽师范大学联合培养的硕士研究生刘宁，通讯作者为上海天文台的史建春和安徽师范大学的晋升。该研究获得国家自然科学基金、中国科学院天文望远镜运行维护经费及中国载人航天工程等项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae876e

科学联系人：

史建春，jcshi@shao.ac.cn

晋  升，jins@ahnu.edu.cn