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词条 特洛伊小行星
释义

特洛伊小行星(Trojan asteroids)原指与木星有着相同的轨道,在木星轨道前后60°的拉格朗日点附近一片拉长的扁平区域,半长轴在5.05AU至5.40AU的小行星。

简介

依照原本的规范,特洛伊小行星的轨道长半轴是介于5.05至5.40天文单位,并且在是在两个拉格朗日点的一段弧形区域内。这个规则现在也适用在其它天体的相似情况下,而在这些情形下会标示出主要的天体,例如:海王星的特洛伊小行星2001 QR322。

在2006年,夏威夷凯克天文台的一个小组宣布,他们观测到小行星普特洛克勒斯(Patroclus)的密度比结冰的水还要低,因而推测这可能是一对小行星,而且许多特洛伊小行星都可能是双星。

传统理论认为,特洛伊小行星是由木星附近的星子形成的,伴随着木星的成长而被其引力俘获。但这一理论无法解释特洛伊小行星带的轨道平面倾角。也有人认为,特洛伊小行星带是在相对更遥远的地方形成的,但由于木星搅乱了这些小行星原本的运动,它们被带到大致相同的公转轨道上。

发现历史

1788年,法国物理学家拉格朗日出版了《分析力学》,用纯代数的方法将牛顿力学数学化,全书没有用到一张几何插图。拉格朗日在书里发展了牛顿的摄动理论,研究了两个大质量的天体外加一个小质量的天体即三体问题的轨道稳定性问题。拉格朗日提出在两个大质量天体的引力共振下,存在五个特殊的稳定点,其中三个点L1、L2、L3在两个主天体的联线上,另两个点L4和L5位于以两个主天体的联线为底边在两侧所作的两个等边三角形的顶点处。这五个点被称作“拉格朗日点”。

1906年,德国天文学家马克斯·沃夫发现了一颗编号为588号的小行星,这颗小行星不在它通常应该出现的小行星带中。它运行的速度也非常慢,因此距离太阳较远。一般小行星都以女神的名字来命名,但588号小行星太特殊了,他最终以特洛伊战争中的希腊英雄阿喀琉斯的名字命名,这与阿喀琉斯自由散漫、不服管束、远离群体的个性相符合。

进一步的观察表明,阿喀琉斯运行在木星轨道上,固定在超前木星60°的地方。同年年底发现的617号小行星也在木星轨道上,但比木星落后60°。617号小行星被命名为普特洛克罗斯(阿喀琉斯的亲密伙伴)。1907年又发现624号小行星在木星前60°处,它被命名为赫克托尔(特洛伊王子,在战争中杀死普特洛克罗斯后又被阿喀琉斯杀死)。1919年发现的911号小行星位于木星前60°处,被命名为阿伽门侬(特洛伊战争中的希腊军统帅)。

更多的观测发现,在木星前后60°处分别聚集了许多小行星,所有这些小行星后来都以特洛伊战争中的英雄人物来命名,因此这两群小行星被命名为“特洛伊群”,其中的阿喀琉斯群和普特洛克罗斯群分别与太阳和木星构成等边三角形的3个顶点,分别对应拉格朗日点的L4和L5两点。截止2004年,木星-太阳的特洛伊群小行星一共发现了1679颗,其中L4点处1051颗,L5点处628颗。

除了木星-太阳的特洛伊群之外,在火星-太阳、土星-太阳,甚至海王星-太阳的L4和L5点处,也都发现了此类小行星。其它行星和太阳引力共振形成的稳定点L4和L5也均被称为特洛伊位置,在这些位置上的小行星被称为各行星的特洛伊小行星。迄今目前,在地球-太阳或者月球-地球的特洛伊位置上还没有发现小行星,但在1956年天文学家发现在地球-太阳的特洛伊位置上有星际尘埃大量聚集,在此之后的天文卫星观测证实在地球轨道上有围绕太阳的尘埃环存在,这个尘埃环可能与地球-太阳的特洛伊位置密切有关。

命名法则

1906年,马克斯·沃夫将588号小行星以特洛伊战争中的希腊英雄阿喀琉斯的名字命名后,其它特洛伊小行星都以伊利亚特剧中的希腊英雄人物命名,事实上只限于L4点,所以也称此类小行星为希腊群或以阿喀琉斯为代表称为阿喀琉斯群;在L5点的则以特洛伊的英雄来命名,代表人物是普特洛克罗斯,所以也称为特洛伊群或普特洛克勒斯群。由于当时还没有建立希腊和特洛伊分开命名的法则,所以在希腊群中也有特洛伊的英雄(624) 赫克托尔。

由于伊利亚特剧中特洛伊战争的人物被用于特洛依群小行星的命名,而最初特洛伊又仅用于称呼与木星在同一轨道的小行星,所以当在火星与海王星的拉格朗日点被发现有小行星之后,这些特洛伊小行星就必须称为火星的特洛伊小行星或海王星的特洛伊小行星。

另外,在土星的卫星中也发现了两组特洛伊卫星,土卫十三(Telesto)-土卫三(Tethys)-土卫十四(Calypso)和土卫十二(Helene)-土卫四(Dione)-土卫三十( Polydeuces ) 。

中国紫金山天文台发现

萨尔帕冬(2223)涅阿普托勒摩斯(2260)克布里俄涅斯(2363)帕拉墨德斯(2456)

地球首颗特洛伊小行星

2011年7月,天文学家通过广域红外勘测器(WISE)发现地球首个特洛伊小行星。这颗小行星位于太阳-地球4号拉格朗日点。这颗小行星叫做2010 TK7,直径接近300米,当前距离地球8000万公里。2010 TK7小行星具有一个奇特无序的轨道,通常情况下特洛伊小行星不会环绕在拉格朗日点右侧运行,但会在蝌蚪状轨道环绕行星,这是受太阳系其它星体引力作用影响形成的。2010 TK7小行星的蝌蚪轨道非常大,接近于地球到太阳轨道的最远端。

在地球邻近的稳定轨道中还存在着其它几个太空岩石小行星,其中包括小行星Cruithneand 2010 SO16,它具有马蹄状轨道,此外至少还有两颗小行星也处于地球邻近轨道。但目前并未证实它们属于地球的特洛斯小行星。

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更新时间:2024/12/23 23:33:44