由哈佛大学的 Avi Loeb 和 Richard Cloete 领导的一项新研究,在 NASA 近地天体研究中心 (CNEOS) 的火流星数据库中识别出两颗可靠的星际流星候选体,编号为 CNEOS-22 和 CNEOS-25。这些天体分别于 2022 年和 2025 年撞击地球大气层,根据其极高的日心速度,已被确认为起源于太阳系外。这项详细阐述于一项新研究中的发现表明,进入大气层的星际物质频率可能比之前估计的更高。
CNEOS 数据库中的这两颗新星际流星候选体是什么?
这两颗新的星际流星候选体是 CNEOS-22 和 CNEOS-25,它们是通过基于空间速度测量值的日心轨道计算识别出来的。 这些此前未被识别的事件是在 2018 年之后的 CNEOS 数据库中发现的,并经过 10^6 次蒙特卡洛模拟验证,确认它们遵循的是无约束的双曲线轨道,而非局部的太阳轨道。
研究已提供了这两次事件的具体坐标和时间戳,以方便未来的科学审查和潜在的回收工作。CNEOS-22 于 2022 年 7 月 28 日在东热带太平洋 (6.0°S, 86.9°W) 上空进入大气层,而 CNEOS-25 则于较近的 2025 年 2 月 12 日在巴伦支海 (73.4°N, 49.3°E) 上空撞击。巴伦支海撞击地点因其高纬度而特别引人注目,使其处于经常被北极光照亮的区域,例如靠近挪威的 Tromsø 和俄罗斯的 Murmansk。
为什么 Avi Loeb 和研究人员认为这些流星是星际天体?
Avi Loeb 及其团队得出结论,这些流星是星际天体,因为它们的日心速度显著超过了地球距离处的太阳系逃逸速度。 通过使用校准后的不确定性模型,研究人员证明,这两次事件的 100 万次模拟实现中,没有一次产生束缚轨道,这表明其作为星际天体的概率接近 100%。
这些发现的统计置信度极高,超过了科学发现的标准阈值。CNEOS-22 记录的日心速度为 46.98 km/s,比太阳逃逸速度高出 5.18 ± 0.60 km/s,对应的 Z 分数为 8.7σ。同样,CNEOS-25 的速度达到 45.63 km/s,代表了偏离逃逸阈值 5.5σ。如果要让这两个天体被太阳“束缚”,当前的误差模型必须将不确定性低估 5 到 9 倍,这被认为是极不可能的。
2018 年后的 CNEOS 火流星速度测量精度如何?
2018 年后的 CNEOS 火流星速度测量遵循经过经验校准的低差异不确定性模型,其 1σ 速度精度为 0.55 km/s。 该模型由 Peña-Asensio 等人 (2025) 建立,提供了将 CNEOS 速度矢量转换为可靠的日心轨道以进行星际候选评估所需的精度。
2018 年向这一更精确的校准模型的转变已成为星际流星研究的转折点。在此之前,数据差异经常引发关于卫星获取的火流星速度可靠性的辩论。通过利用 Peña-Asensio 模型,Loeb 和 Cloete 能够考虑到分别为 1.35° 和 0.84° 的赤经和赤纬不确定性,确保这些候选体的双曲线轨道不是测量噪声的结果。
巴伦支海撞击的环境背景
CNEOS-25 的撞击发生在中等强度的地磁活动期间,这可能为该事件提供了独特的大气背景。该地区的历史数据表明,那段时间前后的 Kp 指数为 5,极光可见范围延伸至北欧和斯堪的纳维亚半岛。在挪威 Tromsø 和冰岛 Reykjavik 等城市的科学观测经常捕捉到此类 G1 级地磁风暴期间的大气现象,尽管火流星本身会是一个独特的、高速度的瞬变事件。
- 撞击日期:2025 年 2 月 12 日
- 地磁强度:中等 (G1)
- 可见纬度:北纬 56.3° 及以上
- 主要观测地区:阿拉斯加、冰岛、挪威和瑞典
这对伽利略计划和 Avi Loeb 有何科学意义?
识别出这两颗候选体为伽利略计划提供了具体的搜索目标,可进行潜在的海底回收探险以寻找外星碎片。 通过定位太平洋和巴伦支海的具体撞击地点,研究人员希望找回可能揭示来自其他恒星系统天体化学成分的物质。
由哈佛大学 Avi Loeb 领导的 伽利略计划 (Galileo Project) 致力于系统地搜寻地外技术制品的科学证据。这两颗新候选体与 IM1 (CNEOS 2014-01-08) 一起成为高优先级的重点研究对象。研究人员认为,21.5 km/s 和 16.9 km/s 的“无穷远速度”(v-infinity)——即这些物体在进入太阳引力影响范围之前的飞行速度——表明它们起源于局部恒星邻域,可能为了解其他行星系统的组成部分提供一个窗口。
星际研究的下一步计划是什么?
这项研究的未来方向包括随着更先进的卫星传感器上线,继续监测 CNEOS 数据库。该团队计划改进对甚至更小的星际碎片的搜索,这些碎片进入大气层的频率可能比之前意识到的更高。此外,与热带太平洋相比,CNEOS-25 所在的巴伦支海位置为回收工作带来了后勤挑战,但寻找原始星际物质的潜力仍然是国际科学界的强大动力。
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