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科學家發現地球有兩個“馬前卒”,已陪伴地球數百年,或有大用處

地球圍繞太陽轉,每年運作的軌道基本相同(在銀河系中的位置不同),但是在地球的軌道上其實也并非隻有地球在運作,在地球的拉格朗日L4和L5點上,也有一些小行星在與地球基本共軌運作,這些小行星就被叫做“特洛伊小行星”。

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說到特洛伊小行星,很多朋友都知道在木星軌道的兩側都有大群的這種小天體在運作,他們基本與木星共軌,是在木星與太陽共同引力的影響下,在木日的L4和L5點附近運作的小行星,實際上不單是木星,在太陽與土星、天王星、海王星等各自的軌道拉格朗日L4和L5點上也都發現有小行星存在,這些小行星也都屬于特洛伊小行星類型。

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地球是太陽系中第五大行星(品質和體積),地球圍繞太陽運作也有自己的拉格朗日L4和L5點,在這兩個引力較為穩定的點上也有小行星存在,它們就是地球的特洛伊小行星。

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地球的首顆特洛伊小行星發現于2011年,編号為2010 TK7,直徑約400米,位于日地系統的拉格朗日L4點上,已陪伴地球數百年。

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科學家發現地球有兩個“馬前卒”,已陪伴地球數百年,或有大用處

今年(2022)的2月1日,西班牙和美國研究人員在《自然·通訊》雜志上發表論文稱他們發現了一顆新的特洛伊小行星,命名為2020 XL5,這顆小行星要比2010 TK7大得多,其直徑在1200米左右,在小行星中算是“大個子”了。

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研究者們是利用位于智利、美國和西班牙等多地的大型天文望遠鏡在日地拉格朗日L4和L5點上的觀測結果,并借助電腦模型分析,發現了2020 XL5和其特征,認為它是太陽系最普通的C型小行星,主要成分是碳和一些礦物質,表面顔色發黑,反光能力較弱,這也使得它很不容易被發現。

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研究人員通過分析認為2020 XL5最初隻是一顆在太陽系中“流浪”的小行星,但是在大約500年至1000年前,它被地球引力捕捉,開始以和地球近乎相同的軌道圍繞太陽公轉,離太陽的平均距離為1.001個天文機關,位于地球運作軌道的前方,可稱其為地球的“馬前卒”或“開路先鋒”,計算發現它将至少與地球共軌4000年。算上十年前發現的2010 TK7,目前地球有兩個“馬前卒”了。

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可能有不少朋友擔心,這顆小行星既然與地球共軌,那它會不會因為與地球的運作速度有差異而撞到地球上呢?這個可能性基本是不存在的,因為它位于日地拉格朗日L4點上,這個點有來自太陽和地球共同引力的穩定性,多數時間位于地球運作軌道前方9000萬至2.7億公裡處,是以基本不會出現與地球相會的情況。

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不過太陽系中的引力狀況本就十分複雜,即便是位于日地的拉格朗日L4點上,也會與金星、火星、以及月球的引力産生幹擾,更何況這顆小行星也有它自己的運作規律,觀測發現它在一個馬鞍形的軌道上運作,與太陽的最遠距離約1.39個天文機關(日地距),最近時約0.61個天文機關,目前距地球0.68個天文機關,大概有1億公裡遠。

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研究者認為上述的引力幹擾和其運作特征将2020 XL5最終逃脫拉格朗日L4點,離開地球的引力掌控範圍,但這個時間至少要在4000年後。

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雖然目前科學家們才看到了兩顆地球特洛伊小行星,但推測這類小行星在日地拉格朗日L4和L5點上應該還有多顆,隻是它們都距離地球比較遙遠,體積又較小,很不容易被觀測到,但随着人類太空觀測技術的進步以及對這類小行星的關注,應該會有更多的地球特洛伊小行星被發現。

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已有天文學家認為2020 XL5這顆小行星或有大用處,比如将來可以供人類進行深空探測或者星際旅行以及移民使用,比如進行引力波探測和深空光學探測,就需要遠離地球,其實所處的位置就很合适,可在其上建造大型天文望遠鏡或引力波探測裝置,使之成為天然的理想觀測台站。

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因為2020 XL5體積夠大,最大或可達9億立方米,速度也很高,每秒近30公裡,隻要其運作速度略有增加就能遠離太陽系,那麼将來人類進行星際旅行,就可以進入這顆小行星内部,在裡面建造一座小型太空城市,打造出可持續運作的生存系統,并利用核聚變産生能量推動小行星脫離太陽系,或者說可以将其打造成一個微型版“流浪地球”,可供百餘人在其内部生活數千上萬年,足夠少數人類完成星際的遷移。

參考資料:

《光明網》2022年2月3日文章《“相伴”4000年,研究人員又發現一小行星伴地球公轉》

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