新發現地球有個「開路先鋒」,將為地球領航4000年,極具利用價值

地球圍繞太陽轉,每年運行的軌道基本相同(在銀河系中的位置不同),但是在地球的軌道上其實也並非只有地球在運行,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行,這些小行星就被叫作「特洛伊小行星」。

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行,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點附近運行的小行星,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。

​地球是太陽系中第五大行星(質量和體積),地球圍繞太陽運行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。

​地球的首顆特洛伊小行星發現于2011年,編號為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。

​今年(2022)的2月1日,西班牙和美國研究人員在《自然·通訊》雜誌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。

​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,並借助電腦模型分析,發現了2020 XL5和其特徵,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,表面顏色發黑,反光能力較弱,這也使得它很不容易被發現。

​研究人員通過分析認為2020 XL5最初只是一顆在太陽系中「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個天文單位,位于地球運行軌道的前方,可稱其為地球的「馬前卒」或「開路先鋒」,計算發現它將至少與地球共軌4000年。算上十年前發現的2010 TK7,目前地球有兩個「馬前卒」了。

​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行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,這個點有來自于太陽和地球共同引力的穩定性,多數時間位于地球運行軌道前方9000萬至2.7億公里處,所以基本不會出現與地球相會的情況。

​不過太陽系中的引力狀況本就十分復雜,即便是位于日地的拉格朗日L4點上,也會與金星、火星、以及月球的引力產生干擾,更何況這個小行星也有它自己的運行規律,觀測發現它在一個馬鞍形的軌道上運行,與太陽的最遠距離約1.39個天文單位(日地距),最近時約0.61個天文單位,當前距地球0.68個天文單位,大概有1億公里遠。

​研究者認為上述的引力干擾和其運行特徵將2020 XL5最終逃脫拉格朗日L4點,離開地球的引力掌控范圍,但這個時間至少要在4000年後,也就是說它將在前面為地球領航4000年。

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,只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,但隨著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。

​已有天文學家認為2020 XL5這顆小行星或有大用處,比如將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適,可在其上建造大型天文望遠鏡或引力波探測設備,使之成為天然的理想觀測台站。

​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公里,只要其運行速度略有增加就能遠離太陽系,那麼將來人類進行星際旅行,就可以進入這個小行星內部,在裡面建造一座小型太空城市,打造出可持續運行的生存系統,並利用核聚變產生能量推動小行星脫離太陽系,或者說可以將其打造成一個微型版「流浪地球」,可供百餘人在其內部生活數千上萬年,足夠少數人類完成星際間的遷移,所以這類小天體也是極具利用價值的。

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》

用戶評論