Ini adalah konvensi astronomi yang terkenal bahwa Bumi hanya memiliki satu satelit alami, yang dikenal (agak tidak kreatif) sebagai "Bulan". Namun, para astronom telah mengetahui sedikit lebih dari satu dekade bahwa Bumi juga memiliki populasi yang dikenal sebagai "Bulan-bulan sementara". Ini adalah bagian dari Objek Dekat Bumi (NEOs) yang untuk sementara diambil oleh gravitasi Bumi dan mengasumsikan orbit di sekitar planet kita.
Menurut sebuah studi baru oleh tim Finish dan astronom Amerika, orbital yang ditangkap sementara ini (TCO) dapat dipelajari dengan Teleskop Survei Sinoptik Besar (LSST) di Chili - yang diharapkan akan mulai beroperasi pada tahun 2020. Dengan memeriksa benda-benda ini dengan teleskop generasi berikutnya, penulis penelitian berpendapat bahwa kami berdiri untuk belajar banyak tentang NEO dan bahkan mulai melakukan misi kepada mereka.
Studi tersebut, yang baru-baru ini muncul di jurnal Icarus, dipimpin oleh Grigori Fedorets - seorang mahasiswa doktoral dari departemen fisika Universitas Helsinki. Dia bergabung dengan fisikawan dari Luleå University of Technology, Data Intensive Research University di Astrophysics and Cosmology (DIRAC) Institute, dan University of Hawaii.
Konsep TCO pertama kali didalilkan pada tahun 2006 setelah penemuan dan karakterisasi RH120, sebuah objek berukuran 2 hingga 3 meter (6,5 hingga 10 kaki) dengan diameter yang biasanya mengorbit Matahari. Setiap dua puluh tahun sekali, ia mendekati sistem Bumi-Bulan dan untuk sementara ditangkap oleh gravitasi Bumi.
Pengamatan selanjutnya dari NEO - seperti asteroid 1991 VG dan meteor EN130114 - menambah bobot teori ini dan memungkinkan para astronom untuk menempatkan batasan pada populasi TCO. Ini mengarah pada kesimpulan bahwa satelit yang ditangkap sementara datang dalam dua populasi. Di satu sisi, ada TCO, yang membuat setara dengan setidaknya satu revolusi di sekitar Bumi saat ditangkap.
Kedua, ada flybys sementara yang ditangkap (TCF), yang setara dengan kurang dari satu revolusi saat ditangkap. Menurut Fedorets dan rekan-rekannya, benda-benda ini adalah target yang menarik untuk penelitian dan pertemuan dengan pesawat ruang angkasa - baik dalam bentuk misi seukuran CubeSat atau pesawat ruang angkasa yang lebih besar yang dapat melakukan misi pengembalian sampel.
Sebagai permulaan, studi tentang benda-benda ini akan memungkinkan para astronom untuk membatasi ukuran dan frekuensi NEO yang berkisar dari 1/10 meter hingga 10 meter dengan diameter, yang tidak dipahami dengan baik. Biasanya, benda-benda ini terlalu kecil dan terlalu redup bagi sebagian besar teleskop dan teknik untuk diamati secara efektif.
Memantau dan mempelajari kelas NEO khusus ini adalah tempat LSST berperan. Karena resolusi tinggi dan sensitivitasnya, LSST diharapkan menjadi salah satu fasilitas utama untuk penemuan NEO dan objek berbahaya yang berpotensi sulit dideteksi. Seperti yang dikatakan Fedorets kepada Space Magazine melalui email:
“[E] Ven untuk LSST, sebagian besar bulan sementara akan terlalu samar untuk ditemukan. Namun, ini akan menjadi satu-satunya survei yang mampu menemukan setiap bulan sementara secara berkala ... Fitur-fitur LSST yang sangat cocok untuk deteksi TCO meliputi: bidang pandang yang luas; membatasi magnitudo V = 24,7, memungkinkan deteksi objek pingsan; mode operasional dengan pengamatan back-to-back dan tindak lanjut cepat dari bidang yang sama pada awalnya di malam yang sama, membantu mengidentifikasi objek yang bergerak cepat. ”
Setelah dinyalakan dan berjalan, teleskop LSST akan melakukan survei 10 tahun yang akan menjawab beberapa pertanyaan paling mendesak tentang struktur dan evolusi Semesta. Ini termasuk misteri materi gelap dan energi gelap dan pembentukan dan struktur Bima Sakti. Ini juga akan mendedikasikan waktu pengamatan untuk Tata Surya dengan harapan belajar lebih banyak tentang populasi planet kecil dan NEO.
Untuk menentukan berapa banyak TCO yang akan terdeteksi oleh LSST, tim menjalankan serangkaian simulasi. Pekerjaan mereka dibangun berdasarkan studi sebelumnya yang dilakukan pada tahun 2014 oleh Dr. Bryce Bolin dari Caltech dan rekannya, di mana mereka menilai fasilitas astronomi generasi sekarang dan mendatang. Studi inilah yang menunjukkan bagaimana LSST akan sangat efektif dalam mendeteksi bulan sementara.
Untuk studi mereka, Fedorets mempertimbangkan kembali pekerjaan Bolin dan melakukan analisis sendiri. Seperti yang dia jelaskan:
“[A] populasi sintetis dari bulan sementara dijalankan melalui simulasi pengarah LSST. Analisis awal menunjukkan bahwa Sistem Pemrosesan Objek Bergerak LSST hanya dapat mengenali tiga objek dalam empat tahun (irama tiga deteksi selama periode 15 hari). Ini sepertinya [seperti] angka kecil, jadi kami melakukan analisis tambahan. Kami memilih semua pengamatan dengan setidaknya dua pengamatan, dan melakukan penentuan orbit dan hubungan orbital dengan metode alternatif untuk MOPS. Perlakuan khusus ini meningkatkan jumlah kandidat bulan sementara yang dapat diamati dengan urutan besarnya. ”
Pada akhirnya, Fedorets dan timnya menyimpulkan bahwa menggunakan LSST dan perangkat lunak identifikasi asteroid otomatis modern - alias. sistem pemrosesan objek bergerak (MOPS) - TCO dapat ditemukan setiap tahun. Angka itu dapat ditingkatkan menjadi satu TCO setiap dua bulan jika alat perangkat lunak tambahan dikembangkan secara khusus untuk identifikasi TCO yang dapat melengkapi MOPS dasar.
Pada akhirnya, studi tentang TCO akan bermanfaat bagi para astronom karena sejumlah alasan. Sebagai permulaan, ada kesenjangan antara studi asteroid yang lebih besar dan bolida yang lebih kecil - meteor kecil yang secara teratur terbakar di atmosfer Bumi. Mereka yang jatuh di antaranya, yang biasanya berukuran antara 1 dan 40 meter (~ 3 hingga 130 kaki) dengan diameter, saat ini tidak dibatasi dengan baik.
"Bulan sementara adalah populasi yang baik untuk membatasi rentang ukuran itu, karena pada rentang ukuran itu mereka harus muncul secara teratur dan dideteksi dengan LSST," kata Fedorets. “Selain itu, TCO adalah target luar biasa untuk misi [in-situ]. Mereka telah dikirim "gratis" ke sekitar Bumi. Karena itu, jumlah bahan bakar yang relatif kecil diperlukan untuk mencapainya. Misi potensial dapat dirancang sebagai misi flyby in situ (mis. Kelas CubeSat), atau sebagai langkah pertama dalam pemanfaatan sumber daya asteroid. "
Manfaat lain dari studi objek-objek ini adalah bagaimana mereka akan membantu para astronom mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang objek-objek yang berpotensi berbahaya (PHO). Istilah ini digunakan untuk menggambarkan asteroid yang secara berkala melintasi orbit Bumi dan menimbulkan risiko tabrakan. Meskipun mereka memiliki karakteristik pengamatan yang mirip dengan TCO, mereka dapat dilihat berdasarkan orbitnya saja.
Tentu saja, Fedorets menekankan bahwa sementara TCO menghabiskan waktu berbulan-bulan dalam orbit geosentris, misi yang mungkin untuk dipelajari salah satunya harus respons yang cepat. Untungnya, ESA mengembangkan misi semacam itu dalam bentuk "Pencegat Komet" mereka, yang akan diluncurkan ke orbit hibernasi yang stabil dan diaktifkan begitu komet atau asteroid memasuki orbit Bumi.
Pemahaman yang lebih besar tentang satelit sementara Bumi, objek yang berpotensi berbahaya, dan Asteroid Dekat Bumi hanyalah salah satu dari banyak manfaat yang diharapkan datang dari teleskop generasi mendatang seperti LSST. Instrumen ini tidak hanya akan memungkinkan kita untuk melihat lebih jauh dan dengan kejelasan yang lebih besar (sehingga memperluas pengetahuan kita tentang Tata Surya kita dan kosmos) mereka juga dapat membantu kita untuk memastikan kelangsungan hidup jangka panjang kita sebagai suatu spesies.
