科學(xué)家們昨天終于確認(rèn)，2020年發(fā)現(xiàn)的一個(gè)天體——小行星2020 XL5，位于地日系統(tǒng)的L4拉格朗日點(diǎn)上，和地球共享距離1.5億公里的繞日軌道，并將在那里至少停留4000年的時(shí)間，將成為人類未來(lái)太空事業(yè)的絕佳落腳點(diǎn)。拉格朗日點(diǎn)是兩個(gè)天體理論上的萬(wàn)有引力平衡點(diǎn)，一共有5個(gè)，其中L1、L2、L3位于兩個(gè)天體的連線上，分別在兩個(gè)天體之間和兩個(gè)外端；L4、L5則位于兩個(gè)天體連線的等邊三角形的頂點(diǎn)。在拉格朗日點(diǎn)上放上第三個(gè)物體，則該物體將相對(duì)于兩個(gè)天體保持靜止?fàn)顟B(tài)。然而，拉格朗日點(diǎn)只是兩個(gè)天體連線平面內(nèi)的穩(wěn)定點(diǎn)，而空間是三維的，拉格朗日點(diǎn)上的物體不僅受兩個(gè)天體的引力作用，還受到科里奧利力和離心力的相互作用，因而L1、L2、L3三個(gè)點(diǎn)并不穩(wěn)定，你把物體放到那里，它會(huì)馬上漂移并離開這條直線。不過(guò)這些力的相互作用終究還是有平衡的地方，這就是暈輪軌道，L1、L2、L3都各有南北兩個(gè)暈輪軌道，只需少量燃料就能讓航天器穩(wěn)定運(yùn)行在繞這三個(gè)點(diǎn)運(yùn)行的軌道上，因而L1、L2就成了太空望遠(yuǎn)鏡的絕佳選擇，目前美國(guó)宇航局（NASA）已在這兩個(gè)點(diǎn)上分別放置了觀測(cè)衛(wèi)星，最近發(fā)射的韋伯望遠(yuǎn)鏡已抵達(dá)L2，并順利展開，即將傳回測(cè)試圖像。L3由于在太陽(yáng)的另一側(cè)，地球上無(wú)法觀察和通信，因而沒有什么用處，但如果滿懷惡意的外星人要入侵地球，L3就是他們建立大本營(yíng)的絕佳地點(diǎn)。一艘巨大的飛船可以沿著這條連線偷偷潛入太陽(yáng)系，在L3點(diǎn)上圍繞太陽(yáng)神不知鬼不覺地運(yùn)行，基本不會(huì)有被我們發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。好吧，敏感的你也不用太過(guò)擔(dān)心，人類已經(jīng)發(fā)射了一些繞太陽(yáng)運(yùn)行的衛(wèi)星，雖然沒有刻意觀察過(guò)L3拉格朗日點(diǎn)，但沒有數(shù)據(jù)表明那里存在什么不友好的可疑物體。L4和L5則是最令人遐想的點(diǎn)，如果兩個(gè)天體的質(zhì)量之比大于24.96:1，則這兩個(gè)點(diǎn)上的物體都將處于穩(wěn)定狀態(tài)。在日地系統(tǒng)的L4點(diǎn)上，2010年NASA發(fā)現(xiàn)了第一顆小行星2010 TK7，成為人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一顆地球特洛伊小行星，其直徑約300米。這次的2020 XL5則是夏威夷哈雷阿卡拉天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的，直徑約1.1公里，離太陽(yáng)的平均距離為1.001個(gè)天文單位，在一個(gè)馬鞍形的軌道上運(yùn)行，最遠(yuǎn)1.39個(gè)天文單位，最近0.61個(gè)天文單位，目前距地球0.68個(gè)天文單位，約1億公里。L4、L5兩個(gè)點(diǎn)之所以令人遐想，是因?yàn)槠湟ζ胶?，可以讓我們?cè)谀抢锝⒎€(wěn)定的太空基地，在一些科幻作品中，人類的大型太空殖民基地就建在這兩個(gè)點(diǎn)上。兩顆小行星的發(fā)現(xiàn)，更是為太空基地的建立找到了理想的落腳點(diǎn)。 不過(guò)由于金星引力的影響，這兩顆小行星在L4上的軌道依然不夠穩(wěn)定。500年前2010 TK7被認(rèn)為可能是在L5點(diǎn)上，后來(lái)通過(guò)L3 點(diǎn)來(lái)到了L4附近，可能在2000年的時(shí)間尺度內(nèi)能保持穩(wěn)定；金星對(duì)2020 XL5的影響可能小一些，估計(jì)它在目前的軌道上至少可以穩(wěn)定停留4000年以上。根據(jù)目前最熱門的月球形成假說(shuō)，45.3億年前，地球剛形成不久，就有一顆名叫忒伊亞，和火星差不多大，直徑6000公里的行星處于L4或L4拉格朗日點(diǎn)上，因金星的引力攝動(dòng)慢慢靠近地球，最終相撞形成了月球，甚至地球上的水，可能都是來(lái)自忒伊亞。不僅日地之間有拉格朗日點(diǎn)，地月之間也有拉格朗日點(diǎn)，一項(xiàng)研究表明，地球和月亮的L4、L5拉格朗日點(diǎn)上，也有淡淡的塵埃云存在。而太陽(yáng)和木星的這兩個(gè)拉格朗日點(diǎn)，則包含了數(shù)千顆小行星，被稱為特洛伊群小行星，最大的小行星624赫克托耳，長(zhǎng)370公里，寬200公里，還有一顆直徑15公里的衛(wèi)星繞其旋轉(zhuǎn)——所以忒伊亞撞擊地球形成月球，并不僅僅只是假設(shè)，完全有可能是事實(shí)。當(dāng)然，這兩顆小行星距離地球還是太遠(yuǎn)，目前要在那里建立太空基地既不經(jīng)濟(jì)，也不現(xiàn)實(shí)，不過(guò)隨著人類進(jìn)入太空的成本越來(lái)越低，這兩顆小行星終有可能被人類利用，成為人類文明的太空據(jù)點(diǎn)，甚至利用技術(shù)手段，讓其永遠(yuǎn)保持在軌道上，不再離開。由于日地L4和L5兩個(gè)點(diǎn)離太陽(yáng)太近，圍繞它們運(yùn)行的小天體并不容易發(fā)現(xiàn)，所以未來(lái)仍有可能在這里找到更多的小行星；如果外星人要入侵地球，這里也是他們很好的前哨站，或大部隊(duì)的集結(jié)點(diǎn)。所以L4、L5乃“兵家”必爭(zhēng)之地，未來(lái)科技高度發(fā)達(dá)后，這里會(huì)成為巨型太空城市的所在地嗎？這項(xiàng)研究發(fā)表在2月1日《 自然-通訊》雜志上，標(biāo)題：Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5
