就像散落在大地的巨石、岩石和卵石一樣，小行星也有各種各樣的大小。為太空中的小行星編目非常棘手，因為它們很微弱，而且在圍繞太陽運行的過程中不會停下來拍照。

這張哈伯太空望遠鏡拍攝的條狀螺旋星系UGC 12158 的影像看起來像是有人用白色記號筆塗抹過的。實際上，這是一顆前景小行星在哈伯視野中移動時的時間曝光組合，它幹擾了對該星系的觀測。對星系進行了多次曝光，這就是虛線圖案中的證據。由於視差的原因，小行星呈現出一條彎曲的軌跡：因為哈伯並不是靜止的，而是圍繞著地球運行的，這就造成了一種錯覺，即這顆微弱的小行星正在沿著彎曲的軌跡遊動。這顆未知的小行星位於太陽系的小行星帶內，因此比背景星系距離哈伯近10 兆倍。這類資料對天文學家普查太陽系中的小行星群不但不會造成困擾，反而非常有用。圖片來源：NASA、ESA、Pablo García Martín（UAM）；圖片處理：Joseph DePasquale（ST：Joseph DePasquale（STScI）；鳴謝：Alex Filippenko（加州大學柏克萊分校）

最近，天文學家利用美國國家航空暨太空總署哈伯太空望遠鏡拍攝的大量存檔影像，目測到了一群在很大程度上從未見過的小行星的痕跡。這次尋寶活動需要瀏覽19 年間拍攝的37,000 張哈伯影像。結果發現了1,701 條小行星軌跡，其中1,031 個小行星以前未編入目錄。在這些未編入目錄的小行星中，約有400 顆的大小在1 公里以下。

這張圖是根據哈伯太空望遠鏡的檔案資料繪製的，這些資料被用來識別出一群在很大程度上從未見過的非常小的小行星的軌跡。這些小行星並非預定目標，而是哈伯影像中的背景恆星和星系。這次全面的尋寶活動需要瀏覽跨度長達19 年的37,000 張哈伯影像。這是透過”公民科學”志願者和人工智慧演算法完成的。結果發現了1701 條以前未發現的小行星軌跡。資料來源：Pablo García Martín（UAM），Elizabeth Wheatley（STScI）

來自世界各地的志願者被稱為”公民科學家”，他們為小行星的識別做出了貢獻。專業科學家將志願者的努力與機器學習演算法相結合，對小行星進行了識別。研究人員說，這代表了一種在跨越數十年的天文檔案中尋找小行星的新方法，可以有效地應用於其他資料集。

「我們正在更深入地觀察較小的主帶小行星群。”第一作者、西班牙馬德里自治大學的巴勃羅-加西亞-馬丁（Pablo García Martín）說：”看到如此多的候選天體，我們感到非常驚訝。

這個隨機的大樣本為了解小行星帶的形成和演變提供了新的視角。發現大量小行星的觀點傾向於認為，這些小行星是較大小行星的碎片，它們像被砸碎的陶器一樣碰撞並四分五裂。這是一個長達數十億年的研磨過程。

關於較小碎片存在的另一種理論是，它們是在數十億年前以這種方式形成的。但是，沒有任何可以想像的機制可以阻止它們從太陽周圍行星形成的環星盤中聚集塵埃，從而滾雪球般地變大。西班牙馬德里歐洲太空天文中心的布魯諾-梅林（Bruno Merín）說：”碰撞會產生某種特徵，我們可以用它來檢驗目前的主帶群體。”

這張哈伯太空望遠鏡拍攝的條狀螺旋星系UGC 12158 的影像看起來像是有人用白色記號筆塗抹過的。實際上，這是一顆前景小行星在哈伯視野中移動時的時間曝光組合，它幹擾了對該星系的觀測。對星系進行了多次曝光，這就是虛線圖案中的證據。

由於視差的原因，小行星呈現出一條彎曲的軌跡：哈伯並不是靜止的，而是圍繞著地球運行的，這就造成了一種錯覺，即這顆微弱的小行星正沿著彎曲的軌跡遊動。這顆未知的小行星位於太陽系的小行星帶內，因此比背景星系距離哈伯近10 兆倍。

這類資料對天文學家普查太陽系中的小行星群不但不會造成困擾，反而非常有用。資料來源：NASA、ESA、Pablo García Martín （UAM）

由於哈伯圍繞地球的快速軌道，它可以透過哈伯曝光中的小行星痕跡捕捉到遊蕩的小行星。從地球上的望遠鏡觀看，小行星會在畫面上留下一道痕跡。小行星在哈伯曝光的照片中以清晰無誤的彎曲軌跡出現，從而”轟炸”了哈伯曝光。

當哈伯繞著地球移動時，它在觀測小行星時會改變視角，而小行星也會沿著自己的軌道移動。透過了解哈伯在觀測過程中的位置和測量條紋的曲率，科學家可以確定小行星的距離，並估算它們的軌道形狀。

被捕獲的小行星大多位於火星和木星軌道之間的主帶。它們的亮度由哈伯的靈敏相機測量。將它們的亮度與其距離比較，就能估算出它們的大小。調查中最暗的小行星的亮度大約是人眼所能看到的最暗恆星亮度的四千萬分之一。

梅林說：”小行星的位置會隨著時間的變化而變化，因此你不能僅僅通過輸入坐標來找到它們，因為在不同的時間，它們可能不在那裡。作為天文學家，我們沒有時間去查看所有的小行星圖像。

2019年，一個國際天文學家小組啟動了哈伯小行星獵人（Hubble Asteroid Hunter）項目，這是一個公民科學項目，旨在識別哈伯檔案資料中的小行星。該倡議由歐洲科學技術中心（ESTEC）和歐洲太空天文中心科學資料中心（ESDC）的研究人員和工程師與世界上最大、最受歡迎的公民科學平台Zooniverse平台和Google合作開發。

共有11482 名公民科學志工提供了近200 萬個識別數據，然後為基於人工智慧的小行星自動識別演算法提供了訓練集。這種開創性的方法可以有效地應用於其他資料集。

該專案下一步將探索以前未知的小行星條紋，以確定它們的軌道特徵並研究它們的特性，例如自轉週期。由於這些小行星條紋大多是哈伯在多年前捕捉到的，因此現在無法對它們進行跟踪，以確定它們的軌道。

研究結果發表在《天文學與天文物理學》期刊。

編譯來源：ScitechDaily