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行星的轨道上一定就没有其他天体了吗？之前我们说过 ， 冥王星被踢出太阳系大行星的队伍 ， 主要就是因为行星定义中有这么一条：已清空其轨道附近区域 。 而冥王星位于柯伊伯带 ， 那里除了有大量的小行星 ， 彗星外 ， 还有不少个头与之相当的其他矮行星 。
冥王星正是因为这一条被除了名 。 按照我们通常的理解 ， 太阳系这些大行星轨道上 ， 肯定是干干净净的了 。 但其实不然 ， 就拿最具代表性的木星来说 ， 它的轨道上其实就一直有大量的小行星存在 。 目前观测到的 ， 就有上千颗 。
据推测 ， 它的总数甚至可能和整个小行星带在内的小行星数量不相上下 。 按理说 ， 像木星这么大的质量 ， 引力是非常强的 ， 它就像一块大磁铁 ， 所到之处的小铁屑 ， 应该都会被吸走才对 。
就算不能成为木星的一部分 ， 至少也应该变成它的卫星 ， 怎么会有这么多的漏网之鱼呢 。 既然这些小行星能够长期稳定的和木星共轨 ， 只有一个可能 ， 就是它们和木星的公转周期一致 ， 这需要它们处于非常特殊的位置上 。
没错 ， 就是拉格朗日点 。 我们知道 ， 三体问题是个无法精确求解的问题 。 除了一些极为特殊的情况 ， 比如说拉格朗日这五个点 ， 假如已经有两个天体在稳定绕行 ， 就像木星围绕太阳转着 。
这时候如果有第三个小质量天体加入进来 ， 它只要位于这几个拉格朗日点上 ， 那么它所受到的引力和力的方向会指向系统的共同质心 。 如果此时它在以特定的速度运动 ， 也就是保持公转周期和木星相当 ， 那么它所受到的引力合力就正好会充当向心力 。
于是 ， 这三个天体基本上就可以保持相对静止的稳定状态 。 目前 ， 韦伯望远镜所在的就是这样一个位置 。 不过和韦伯望远镜所在位置不同的是 ， 韦伯位于的是日地拉格朗日点 ， 而这些小行星位于的是日木的拉格朗日点 。
其次 ， 韦伯所在的是拉格朗日L2点 ， 在地球轨道外侧 。 而这些小行星位于L4和L五点附近 ， 它们就在木星的轨道上 ， 所以行星定义中“已清空其轨道附近区域”这条 ， 天文学家对其中清除给了更详细的定义 。
对于这些小行星等天体 ， 大行星除了把它们完全吸收以外 ， 还可以把它们变成自己的卫星 ， 或者是让它们围绕拉格朗日点公转即可 。 对于最后这种围绕拉格朗日点公转且长期稳定运行的小行星 ， 人们称其为特洛伊小行星 。
如果木星这类大行星是太阳形成时留下来的边角料 ， 那么特洛伊小行星很可能就是这些边角料的边角料 。 不过它们究竟是木星形成时留下的 ， 还是被木星引力所捕获的 ， 目前还不好说 。 如果能对这些小行星进行研究 ， 或许将帮助我们更加了解太阳系的形成和演化 。
2021年10月16日 ， NASA的“露西号”探测器成功发射 。 露西号任务是人类首个特洛伊小行星探测任务 。 在接下来的12年里 ， 露西号将先后造访八个不同的小行星 ， 其中还有一个是小行星的卫星 。
没错 ， 小行星也可以拥有自己的卫星 。 由于露西号任务属于NASA发现系列的小任务 ， 预算非常有限 ， 所以没法像旅行者和那些深空探测器一样采用核能供电 。 但是它的目的地又是木星轨道 ， 距离太阳非常遥远 ， 所以NASA只能想办法给它加装巨大的太阳能板 。
除了能源上的考虑外 ， 科学家对它的飞行轨道也要进行精心设计 。 要想达到木星轨道 ， 中间必然需要穿过小行星带 。 既然来都来了 ， 所以露西号造访的第一个目标其实是小行星带中的一颗小行星 。 此后它将离开小行星带 ， 继续向外太阳系飞去 。
预计2027年到达木星轨道 。 最后它会花一年左右的时间先后造访L4这里的四颗特洛伊小行星以及一颗卫星 。 但接下来的目标位于L5位置 ， 那要怎么过去最方便呢？没错 ， 从“操场”中间穿过去 ， 所以露西号会先离开木星轨道 ， 飞回内太阳系 。
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