近期，中国科学院云南天文台团队联合国内外合作者，在超快自转近地小行星观测研究方面取得突破性进展，确认已知自转最快的近地小行星。相关研究结果以" Photometric Study of the Fastest-rotating Near-earth Asteroid 2024 XA1”为题于北京时间2026年10月16日发表在国际天文期刊《天文学杂志》（The Astronomical Journal）。研究工作由中国科学院云南天文台青年研究员张西亮和博士研究生范相钰牵头完成，中国科学院上海天文台、广州工商学院和欧洲空间局近地天体协调中心等单位科研人员参与合作研究。

近地小行星指近日点距离小于1.3 AU（天文单位）的小行星，其中直径大于140米（绝对星等H<22）、与地球最小轨道交会距离小于0.05天文单位AU的近地小行星被定义为潜在危险小行星。近地小行星撞击造成的破坏力越来越引起人们的关注与重视，因此，对近地小行星的监测预警和防御关乎全人类的共同安全。根据国际天文学联合会小行星中心（MPC/IAU）统计，截至2026年10月10日，已确认的近地小行星约42752颗，其中潜在危险小行星约2542颗。尺寸小、亮度暗和运动速度快的特点导致对预警目标的提前发现和撞击能量的精确评估都非常困难。在目前人类对近地小行星撞击地球13次的成功预警中，小行星的尺寸均为米量级，预警时间为2~21小时。

北京时间2024年12月4日凌晨，近地小行星2024 XA1从西伯利亚东部上空坠入地球大气层，从被发现到坠落全程仅约10小时，这是人类第11次成功预报近地小行星撞击地球。结合丽江2.4米望远镜性能优势和2024 XA1运动特点，为高效获取2024 XA1的亮度信息，云南天文台团队采用“守株待兔”模式在2024 XA1进入大气层前最后1小时的宝贵窗口期成功监测到其坠落前图像，2024 XA1在每幅图像中呈现为一条明亮的亮线（图1_b）。

左：图1_a；右：图1_b

 图1：丽江2.4米望远镜（图1_a）和近地小行星2024 XA1图像（右：图1_b亮线）

常规的观测图像处理方法，一幅图像对应一条时刻、位置和亮度信息。“守株待兔”的观测模式使得快速移动的近地小行星2024 XA1在观测图像上保留了时间序列的自转光变信息（亮线拖迹）。针对2024 XA1的拖迹图像，云南天文台团队自主开发了一套适配拖迹图像的小行星光变曲线重构方法，成功从亮线拖迹中提取出近地小行星2024 XA1的完整光变信息。图2所示为从亮线拖迹中提取的近地小行星2024 XA1光变曲线。

图2：从近地小行星2024 XA1拖迹图像（图1_b亮线）中提取的光变曲线

研究结果表明，近地小行星2024 XA1的自转周期仅1.63秒，低于近地小行星2024 BX1的2.58秒，为目前已知自转速度最快的近地小行星。基于S型小行星参数估算，近地小行星2024 XA1的等效直径约0.55米。如此极端高速自转条件下，天体表面离心加速度远大于自身引力，证明它不是依靠引力束缚的碎石堆结构，必须依靠岩石材料自身机械强度维系整体完整，属于强度主导的固态独体，可能来自大天体碰撞碎裂，或是YORP辐射力矩加速自转形成。

研究工作不仅确认了已知自转最快的近地小行星2024 XA1，还自主开发了一套可靠的拖迹图像分析方法，可以高效地从拖迹图像中解析近地小行星的自转周期、形状和结构等特性信息，为研究米级、快速自转和快速移动近地小行星的内部物质结构提供了机会，同时提升了对短临预警小行星物理特性的获取能力。

响应号召，践行使命，努力抢占科技制高点。研究团队立足基础研究，聚焦国际前沿和国家需求，利用云南天文台丽江2.4米望远镜和自主开发研究方法完成对近地小行星2024 XA1的研究工作，标志着云南天文台具备了对此类近地小行星监测研究的能力，可为部署和开展行星防御任务提供科学支撑，为保护地球和人类安全贡献中国力量。

研究工作得到云南省基础研究计划重点项目(grant NO. 202501AS070006)支持。

论文链接