小天體不走尋常路

劉園園

今年，小行星們相當(dāng)活躍，多次近距離飛掠地球，人們驚出了一身冷汗。雖然個(gè)頭比較小，但小天體家族成員眾多，是太陽系中不可忽視的群體。

除了長相特別，它們還有很多有意思的地方，比如不愛走尋常路。

在橢圓軌道上畫圈圈

在太陽系中，八大行星在力的作用下繞著太陽在橢圓軌道上轉(zhuǎn)圈。作為質(zhì)量和體積更小的小天體，大多數(shù)小行星只能和八大行星一樣在橢圓軌道上繞太陽轉(zhuǎn)。

在今年11月將飛掠地球的“骷髏頭小行星”就擁有橢圓軌道。它的軌道以太陽為中心，且離地球軌道很近，所以它被稱為近地小天體。這種小天體每隔一段時(shí)間就會拜訪一下地球，有的甚至存在撞擊地球的可能。

木星和火星之間有個(gè)小行星帶，這個(gè)地帶是太陽系中小行星最密集的區(qū)域，因此又被稱為“主帶”。絕大多數(shù)主帶小行星也在橢圓軌道上繞太陽公轉(zhuǎn)。

在拋物線、雙曲線上蕩秋千

不是所有的小天體都會乖乖地在橢圓軌道上繞著太陽轉(zhuǎn)一輩子。如果發(fā)生碰撞，它們就無法繼續(xù)維持原來的橢圓軌道。如果有些小行星在運(yùn)行過程中離大行星太近，還受到強(qiáng)烈的引力攝動(dòng)，那么可能被大行星俘獲，成為其衛(wèi)星，也有可能被甩到以太陽為中心的拋物線或雙曲線軌道上，最后飛出太陽系。

有時(shí)太陽系外的小天體會飛進(jìn)太陽系瞧一瞧，然后又飛走了。它們的路徑也是以太陽為中心的拋物線或雙曲線。

2017年10月，天文學(xué)家觀測到一個(gè)奇怪的小天體，給它取名“奧陌陌”?！皧W陌陌”的雙曲線軌道與太陽系內(nèi)小行星的運(yùn)行軌道不一樣，天文學(xué)家推測它很可能來自太陽系外。

在拉格朗日點(diǎn)附近我行我素

由于質(zhì)量很小，小天體在太陽和行星的夾縫中生存，很容易受到引力攝動(dòng)，從而“出軌”。但是，在某些特殊的地方，小天體卻可以在夾縫中保持動(dòng)態(tài)平衡，這個(gè)地方就是拉格朗日點(diǎn)。

地球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會有5個(gè)拉格朗日點(diǎn)，分別為L1、L2、L3、L4、L5。這5個(gè)點(diǎn)不是固定的，而是隨著地球公轉(zhuǎn)與地球和太陽之間保持一定構(gòu)型。同理，在火星與太陽之間、木星與太陽之間也存在拉格朗日點(diǎn)。

其中L4和L5分別位于行星軌道前方60°和后方60°。它們附近有一種特殊的小天體——特洛伊小行星，這小天體“借用”行星軌道但不會與行星相撞，其軌道是一頭大、一頭小的蝌蚪形狀。

小天體還可以沿著L3、L4、L5拉格朗日點(diǎn)兜圈子，形成馬蹄型軌道。2010年，天文學(xué)家觀測到一顆在地球軌道附近畫“馬蹄”的小行星2010 SO16。它與地球相伴，被稱為地球的“伙伴小行星”。

在“行星際高速公路”上“飆車”

把太陽系內(nèi)所有拉格朗日點(diǎn)都動(dòng)態(tài)地連接起來，形成一種奇特的行星際管道，這管道就是所謂的“行星際高速公路”，最瘋狂的小天體在里面“飆車”。

拉格朗日點(diǎn)附近的小天體雖然可以保持動(dòng)態(tài)平衡，但依然容易受到干擾。一旦受到其他引力干擾，它們就會離開原處，溜到下一個(gè)拉格朗日點(diǎn)。由于讓它們從這個(gè)拉格朗日點(diǎn)漂移到下一個(gè)拉格朗日點(diǎn)的外力可能很小，所以它們看起來像是在“飆車”。

其他小天體一旦飄進(jìn)“行星際高速公路”，也會加入瘋狂“飆車”的隊(duì)伍。這一飆很可能就是幾百萬年，直到被“恰到好處”的引力干擾，從而駛出“行星際高速公路”，繼續(xù)下一段太空旅行。（轉(zhuǎn)自《科技日報(bào)》）