International Gemini Observatory bild av 2020 CD3 (mitten, punktkälla) erhållen med 8-meters Gemini North-teleskopet på Hawaiis Maunakea. Bilden kombinerar tre bilder som var och en erhållits med olika filter för att producera denna färgkomposit. 2020 CD3 förblir stillastående i bilden sedan den spårades av teleskopet när den ser ut att röra sig i förhållande till bakgrundsstjärnorna, som verkar eftersläpande på grund av objektets rörelse. Kredit:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/G. Fedorets
Astronomer som använder data som samlats in med Lowell Discovery Telescope (LDT) har hjälpt till att karakterisera endast jordens andra kända minimåne, en nyupptäckt asteroid med beteckningen 2020 CD3, eller CD3 för kort. LDT-observationerna hjälpte till att klargöra både rotationshastigheten och omloppsbanan för denna diminutiva kropp, den senare hjälpte till att bevisa att CD3 är en naturlig kropp och inte någon relikbit av mänskligt skapat rymdskräp.
Minimånar är små asteroider som tillfälligt fångas i omloppsbana runt jorden. Inom ungefär ett år, de slungas tillbaka in i det interplanetära rummet. Den första kända minimånen, 2006 RH120, upptäcktes för 14 år sedan.
CD3 upptäcktes den 15 februari, 2020 av Kacper Wierzchos och Teddy Pruyne via Catalina Sky Survey, som verkar från University of Arizonas Lunar and Planetary Laboratory. På grund av sällsyntheten av minimånar, en global insats ledd av postdoktor Grigori Fedorets vid Queen's University Belfast lanserades snabbt för att studera detta objekt. Tjugotre forskare från 14 akademiska institutioner i sju länder deltog, använder flera teleskop inklusive LDT. Teamet gjorde observationer fram till mitten av maj 2020 och publicerade sina resultat idag i The Astronomical Journal .
Lowell Observatory astronom Nick Moskovitz och tidigare Lowell postdoktor/aktuell Arecibo Observatory forskare Maxime Devogele deltog i ansträngningen, assisterad vid observation av LDT av University of Marylands Quanzhi Ye. Genom att mäta CD3:s föränderliga ljusstyrka över tiden (dvs dess ljuskurva) med Large Monolithic Imager (LMI) på LDT, de fastställde dess rotationshastighet till cirka tre minuter. Fedorets sa, "Rotationshastigheten var förmodligen den största obesvarade frågan i den här forskningen. Lowell-teamet visade att den roterar långsammare än förväntat för objekt av denna storleksintervall."
Moskovitz och hans Lowell-kollegor använde också LMI/LDT-kombinationen för att exakt mäta CD3:s position för att förfina dess omloppsbana. Denna informationen, kombinerat med CD3:s fysiska egenskaper – såsom en antagen silikatkomposition – indikerar att detta verkligen är ett naturligt objekt. Detta skiljer den från ett annat nyligen upptäckt föremål, 2020 SÅ, som forskare tror kan vara det övre steget av NASA:s Surveyor 2-rymdfarkost.
Studien uppskattar att CD3 är cirka 1-1,5 meter i diameter - ungefär lika stor som en liten bil - och att den kom inom cirka 13, 000 kilometer (8, 100 miles) från jorden vid närmaste inflygning. Att observera så här små föremål är utmanande och kräver ett teleskop som är tillräckligt stort för att se dem. Dessutom, deras övergående natur gör att tidsfönstret för att observera dem kan stängas snabbt. Ange 4,3-meters LDT, Lowell Observatorys flaggskeppsteleskop. Dess stora storlek och lättillgänglighet gör den optimerad för sådana studier. Moskovitz sa, "Det här objektet var inte tillräckligt ljust för att studera särskilt länge. Det faktum att vi har det här teleskopet på vår bakgård och kunde reagera snabbt gjorde verkligen skillnad."
Det globala svaret på CD3 kan mycket väl fungera som en mall för framtida minimånestudier, vilket forskarna räknar med kommer att ske snart. Enligt Fedorets, "Minimons förväntas upptäckas i stort antal under det följande decenniet, with the opening of the Vera C. Rubin Observatory expected in 2023." This facility is now being built in Chile and features an 8.4-meter telescope that will allow astronomers to detect many more small bodies such as minimoons.
Scientists are interested in learning more about these bodies for several reasons. Because minimoons are close to Earth, they are potentially accessible targets for robotic or human exploration. Such efforts will be scientifically valuable to understand the origin of these objects and their relationship to other asteroid and comet populations in the solar system. These objects could also someday be commercially important as targets for in-space resource mining.