特洛伊小行星

特洛伊小行星

特洛依群小行星(Trojan asteroids)是與木星共用軌道,一起繞著太陽運行的一大群小行星。從固定在木星上的座標系統來看,他們是在所謂的拉格朗日點中穩定的兩個點,分別位於木星軌道前方(L4)和後方(L5)60度的位置上。在2006年,夏威夷凱克天文台的一個小組宣布,他們曾經測量到一個小行星(617)普特洛克勒斯(Patroclus)的密度比結凍的水還要低,因而建議這是一對小行星,而且許多特洛伊小行星都可能是雙星。

基本信息

發現歷史

巴納德被認為是第一個觀察到特洛伊小行星的人。在1904年,當時沒有人注意到他的觀測,而認為他觀測到的是土星的衛星土衛九(Phoebe),因為當時兩者在天空中的距離只有兩弧分角,或者只是一顆恆星。直到特洛伊小行星(12126)1999RM11在1999年再度被發現與確認軌道之後,巴納德的觀測才受到重視。但真的要確認巴納德看到的究竟是哪個天體,大概只有歷史學家才有興趣了。
在1906年2月,德國天文學家馬克斯·沃夫(MaxWolf)發現一顆位於太陽-木星的拉格朗日點L4上的小行星,後來以荷馬在神話故事伊利亞特的的英雄阿基里斯命名為(588)阿基里斯,在幾個月內呈現異常的軌道運動,並且在不久之後,許多其他的小行星也在這個點的附近被發現(包括太陽-木星系統的另一個拉格朗日點L5)。
迄2007年9月,已經確認的特洛伊小行星有2,239顆,其中1,192顆在L4點,1,047顆在L5點,而在1999年10月,總數只有177顆被賦予數字的編號,在2004年7月也才只有877顆,2005年8月,達到1,826顆,到了2006年6月已經達到2,049顆。另外,還有6顆在海王星的軌道上,4顆在火星軌道上。最大的特洛伊小行星是(624)赫克特(Hektor),測量得到長370公里,寬195公里。無庸置疑的,有許多更小的天體以現在的儀器還無法看見。

形成原因

依照原本的規範,特洛伊小行星的軌道長半軸是介於5.05至5.40天文單位,並且在是在兩個拉格朗日點的一段弧形區域內。這個規則現在也適用在其它天體的相似情況下,而在這些情形下會標示出主要的天體,例如:海王星的特洛伊小行星2001QR322。
在2006年,夏威夷凱克天文台的一個小組宣布,他們觀測到小行星普特洛克勒斯(Patroclus)的密度比結凍的水還要低,因而推測這可能是一對小行星,而且許多特洛伊小行星都可能是雙星。
傳統理論認為,特洛伊小行星是由木星附近的星子形成的,伴隨著木星的成長而被其引力俘獲。但這一理論無法解釋特洛伊小行星帶的軌道平面傾角。也有人認為,特洛伊小行星帶是在相對更遙遠的地方形成的,但由於木星攪亂了這些小行星原本的運動,它們被帶到大致相同的公轉軌道上。

命名法則

特洛伊群小行星位於木星前方或後方60度 。特洛伊群小行星位於木星前方或後方60度 。
1906年,馬克斯·沃夫將588號小行星以特洛伊戰爭中的希臘英雄阿喀琉斯的名字命名後,其它特洛伊小行星都以伊利亞特劇中的希臘英雄人物命名,事實上只限於L4點,所以也稱此類小行星為希臘群或以阿喀琉斯為代表稱為阿喀琉斯群;在L5點的則以特洛伊的英雄來命名,代表人物是普特洛克羅斯,所以也稱為特洛伊群或普特洛克勒斯群。由於當時還沒有建立希臘和特洛伊分開命名的法則,所以在希臘群中也有特洛伊的英雄(624)赫克托爾。
由於伊利亞特劇中特洛伊戰爭的人物被用於特洛依群小行星的命名,而最初特洛伊又僅用於稱呼與木星在同一軌道的小行星,所以當在火星與海王星的拉格朗日點被發現有小行星之後,這些特洛伊小行星就必須稱為火星的特洛伊小行星或海王星的特洛伊小行星。
另外,在土星的衛星中也發現了兩組特洛伊衛星,土衛十三(Telesto)-土衛三(Tethys)-土衛十四(Calypso)和土衛十二(Helene)-土衛四(Dione)-土衛三十(Polydeuces)。
廣泛分布的特洛伊小行星,或許也扮演了衛星形成的重要角色。在居於領導地位的大碰撞理論中,在非常早期的太陽系,就有一顆火星大小的行星和地球發生碰撞。由於撞擊不僅必須擊中地球的側面,還不能太為猛烈(不然這兩個天體都將被徹底的毀滅)。因此這顆假設中的行星忒亞(Theia),在撞擊地球之前必須是顆位在地球-太陽系統穩定的拉格朗日點上,然後才有一些因素慢慢的改變了他的軌道,最後才進入與年輕的地球碰撞的軌道上。

地球特星

圈中就是2010TK7圈中就是2010TK7
2011年7月,天文學家通過廣域紅外勘測器(WISE)發現地球首個特洛伊小行星。這顆小行星位於太陽-地球4號拉格朗日點。這顆小行星叫做2010TK7,直徑接近300米,當前距離地球8000萬公里。2010TK7小行星具有一個奇特無序的軌道,通常情況下特洛伊小行星不會環繞在拉格朗日點右側運行,但會在蝌蚪狀軌道環繞行星,這是受太陽系其它星體引力作用影響形成的。2010TK7小行星的蝌蚪軌道非常大,接近於地球到太陽軌道的最遠端。

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