正式確認第二顆共享地球軌道的特洛伊小行星

一顆新的特洛伊（Trojan）類型小行星正式加入地球繞太陽運行的軌道。這塊岩石命名為2020 XL5，它只是第二顆最終確定的同類天體。它的發現顯示，地球特洛伊小行星可能比我們所知道的更普遍，並為這些神秘的岩石的存在提供新見解。

與第一顆特洛伊小行星一樣，天文學家預測2020 XL5至少存在四千年，然後才會散佈到其它地方。第二顆地球特洛伊小行星的發現增強我們對這個難以捉摸的小行星群動態的了解。通過比較目前已知的兩顆地球特洛伊小行星的軌道性質，我們可以更好了解允許它們瞬態穩定性的機制。

特洛伊類型小行星是與太陽系中較大行星體共享軌道的小行星。它們位於行星前後兩個重力穩定區域，稱為拉格朗日點（）。這些是行星和太陽的重力與該區域任何小天體的向心力完美平衡，基本上將它固定在適當的位置。

每個二體系統都有五個拉格朗日點。地球和月球之間有五個；地球和太陽之間還有另外五個。可以發現木馬的拉格朗日點是在地球前面的L4和尾隨的L5區域。

特洛伊小行星在太陽系中出現，在木星自然是最多，有超過一萬一千顆，其它大行星也有。海王星有三十二顆，火星有九顆，天王星有一顆。

地球上的另一顆特洛伊小行星，臨時編號為2010 TK7，是一塊三百米的岩石，位於地球前面的L4拉格朗日點周圍，處於一個稱為秤動點的振盪蝌蚪形軌道上。不過，這不是永久性的固定位置。最終在大約一萬五千年之後，重力相互作用會把它踢出目前的軌道。

2020 XL5也非常相似。它圍繞L4自由移動，並且只會暫時徘徊，新的觀測結果會更詳細地揭露它的軌道。它比同伴大得多。

使用南方天體物理研究望遠鏡進行的新觀測，使到天文學家能夠辨別它的直徑為 1,180米。我們現在也知道它是什麼類型的小行星。數據使天文學家能夠對該天體進行光度分析，揭露2020 XL5很可能是一顆碳質的小行星。

碳質小行星的色調較深，因為它們含有豐富的碳物質，是太陽系中數量最多的小行星；超過七成半的太陽系小行星是碳質的。它們是太陽系中最古老的天體之一，成分類似於太陽本身。

這使到碳質小行星成為研究早期太陽系和行星形成具有吸引力的目標，而地球特洛伊小行星更是如此。我們目前在地球-太陽拉格朗日點有幾個太空觀測站；在觸手可及的附近懸掛一顆碳質小行星是一個絕佳的機會。

但是，2020 XL5不同，因為它的軌道幾乎與火星一樣遠，並穿過金星的軌道。但它可以向我們展示如何搜索其它地球特洛伊小行星。

任何繞著拉格朗日點運行的天體都會四處移動，留下一大片天空來搜尋相對較小的天體；有兩顆地球特洛伊小行星來研究會為天文學家提供一個更好的機會來計算這些軌道。這樣可以幫助天文學家在黑暗的天空中找到數以百計，更多潛在的地球特洛伊小行星。

如果我們能夠發現更多的地球特洛伊小行星，並且它們之中有一些可以擁有更低傾角的軌道，會比我們的月球更方便成為深入探索太陽系的理想基地，甚至可能成為資源的來源。

【圖：美國國家科學基金會；文：節譯自科學提示網頁】研究全文刊登在2022年2月1日出版的《自然-通訊》期刊；標題是：Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5