木星特洛伊小行星神秘的不对称性终于有解释了

darthracer · 2023-2-24 08:41

木星环绕太阳公转时并不孤单，两大群小行星被木星和太阳引力作用所困，一前一后前导和尾随木星。

这两群小行星统称特洛伊小行星，迄今已确认超过12,000颗特洛伊小行星，但有一个奇怪的谜团让科学家困惑：木星L4前导的希腊营（Greek camp），比L5尾随的特洛伊营（Trojan camp）有更多小行星，即使这两群小行星看起来同样稳定。

一组科学团队找到答案：太阳系成形早期，木星快速迁移会扭曲特洛伊小行星的配置，导致L4比L5更稳定。这种机制让L4与L5的小行星群发展出不同演化路径，L4比L5小行星多约1.6倍。

L4和L5指的是拉格朗日点，即在两个天体重力互动作用的稳定点。每个双天体系统都有五个拉格朗日点，三个拉格朗日点位于两个天体连接，剩下两个L4和L5，位于双天体较小的天体轨道路径，L4前导和L5尾随。

据数十年研究，希腊营和特洛伊营小行星应该一样多，两星群的稳定性几乎相同，但希腊营小行星数量远远超过特洛伊营。为了找出原因，团队根据“早期巨行星不稳定性”理论模拟木星早期演化。

大驶向假说（Grand Tack hypothesis）可解决太阳系几个问题，显示木星先朝太阳移动，然后再向外移动到目前位置。

据此模型，特洛伊小行星的不对称性在木星快速移动期间形成，木星向外移动时，特洛伊营会遗失；另一方面，希腊营在木星向内移动时遗失。模型更显示，木星向外移次数多于向内移，导致希腊营数量较多。

这与2019年不对称性仅是木星向内移的结果之研究不同，但更符合大驶向假说。

就目前而言，此模型是非常有趣的起点，但研究人员指出还是较粗糙。未来研究可能会致力创建更精细的模型，以发现木星迁移的次数、顺序或长度是否与特洛伊小行星数量相关。

目前研究也没有考虑土星、天王星或海王星的影响。为了获得更准确的结果，可算入这些天体的影响。确认更多特洛伊小行星也能更准确描述对象的数量，有助完善将来分析。

研究发布于《Astronomy & Astrophysics》期刊。

193782 · 2023-2-26 02:21

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