美国国家航空航天局(NASA)的广域红外巡天探测器(WISE)发现了第一颗(或多或少)与地球共享轨道的行星!这颗名为 2010 TK7 的小行星直径约 300 米(约 1000 英尺),是迄今为止理论上存在的一类天体——地球特洛伊小行星中的第一颗。这是 WISE 拍摄的这个小家伙的图像:

看起来不怎么样,是吗?当然,从距地球 8000 万公里(5000 万英里)的地方能看到它,这已经很了不起了。此外,考虑到它在天空中的位置,从地球上看,它只在白天出现;它之所以被发现,仅仅是因为 WISE 绕地球轨道运行,所以天空总是黑暗的。此外,WISE 用红外线观察,所以温暖的物体更容易被发现。这块岩石的温度可能在水的冰点左右,对于天文学家来说,这已经相当温暖了。那么,这颗小行星有什么特别之处呢?

如果你有一个大天体(比如太阳)被一个较小的天体(比如地球)环绕,那么在太空中就存在一些点,如果你把一个更小的物体(比如小行星)放在那里,它就会留在那里。通常,如果你把这个较小的物体放在某个随机位置,这两个天体的引力会改变它的路径,使它的轨道不稳定。但是这五个特殊的地方,被称为拉格朗日点,是稳定的。好吧,有点。其中两个是稳定的,也就是说如果你把一个物体放在那里,即使你轻轻地推它,它也会倾向于留在那里——把它想象成平桌上的一个小凹陷。把弹珠放在那里,即使你稍微推一下,它也会留在那里。它会回到凹陷的中心。在这个图中,它们是 L4 和 L5 点。另外三个点(L1、L2 和 L3)只要没有任何东西扰动位于其中的物体,它们就是稳定的;如果你确实推动了在那里运行的物体,它就会倾向于继续移动。把这些点想象成桌子上的一个凸起,你可以在那里勉强平衡一个弹珠。它会一直待在那里,直到你推它,然后它就会滚走。如果你想在聚会上给人留下深刻印象,这叫做不稳定平衡。无论如何,第一个真实世界(真实宇宙?)的例子是在 1906 年发现的,当时在木星的 L4 点发现了一颗小行星,在其轨道前方 60°。它被命名为阿基里斯,这开启了以特洛伊战争中的人物命名它们的传统(木星前方的行星以希腊人命名,L5 点后方的行星以特洛伊人命名)。从那时起,火星和海王星也发现了特洛伊小行星。2010 TK7 位于地球的 L4 点,是第一颗被发现的地球特洛伊小行星。由于这个点比地球提前 60°,从我们的角度来看,任何在那里的物体在白天(或黄昏)都会出现,这使得它很难被发现。而且它也不仅仅是停留在 L4 点。还记得弹珠类比吗?如果你戳一下弹珠,它会移动,但最终会回到凹陷的底部。这是由于与桌面的摩擦。但在太空中没有摩擦,L4 和 L5 点的物体可能会围绕这些点移动,在某种意义上是绕着它们运行。从技术上讲,它们被称为利萨茹轨道(发音为“LEE-sa-jzoo”),并且可以长期稳定,尽管实际轨道的形状可能会改变。

这一切都非常奇怪,但关键是 2010 TK7 有时会比其他时候更接近地球,尽管它从未接近到构成危险(它总是相距数千万公里)。我一听说这件事,就想知道它是否会成为一个很好的探索目标;因为它相对于地球的运动不大,所以到达那里不需要太多燃料。不幸的是,这颗小行星的利萨茹轨道使其远远高于和低于地球的轨道平面(如下图中绿色所示,非等比例;点击放大),这使得会合变得困难。这太糟糕了,但还有很多其他近地小行星是很好的未来目标。而且,L4 和 L5 点周围可能还有其他小行星徘徊,它们更小或更暗,因此更难被发现。希望随着天文学家对 WISE 数据的挖掘,能发现更多。这引出了一个有趣的问题:最终,2010 TK7 必须被赋予一个真实的名字。我在此发表我的看法:它应该被命名为科俄斯(Coeus)或克利俄斯(Crius),他们是希腊大地女神盖亚(Gaia)的儿子*。据我所知,这些名字尚未用于小行星,这是一个优点。我们已经在那里发现了一颗小行星,所以我们肯定会发现另一颗,既然那些家伙是兄弟,这似乎是对特洛伊小行星天文学未来的适当投资。
[更新:更多信息可在 Paul Weigert 的网站上找到
,他是 2010 TK7 的共同发现者之一
[更新再更新:我被告知发现功劳归 WISE/NEOWISE 团队所有,对此我深表歉意]。他们的论文预印本 也可查阅 (PDF)。]
^* 俄刻阿诺斯也是盖亚的孩子,但这听起来像一个有水的行星。最好把这个留给未来待定的系外行星。
图片来源:NASA/JPL-Caltech/UCLA;维基百科
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