在太陽系八大行星中,除了完全沒有衛星的水星和金星之外,地球就是擁有天然衛星數量最少的行星,只有一個月球。外圍的氣體行星都有着十幾顆甚至幾十顆衛星,即使是比地球小的火星,也擁有兩顆衛星。甚至是被踢出行星行列的冥王星,都已經被發現了4顆衛星。

雖然月球體積在衛星之中非常大,但是在這些有衛星的行星行列中,地月系總是略顯單薄。

不過,最近的研究表明:月球可能曾經擁有一個“孿生兄弟”,但是,它如今已經成爲了火星的追隨者,在幾千萬到幾億公里外漂泊。

這顆小天體,被命名爲(101429)1998 VF31(以下簡稱'101429'),目前正在火星的第五拉格朗日點隨着火星公轉。最新的研究表明,它很可能曾經是跟隨地球的“馬仔”。

101429是一顆特洛伊小行星。這種小行星最早是在100多年前被發現的,它們普遍位於木星的拉格朗日點上。除此之外,火星、地球甚至是海王星的拉格朗日點上,也都有特洛伊小行星的分佈。

說到這裏,我們也介紹一下什麼叫拉格朗日點。雖然圓周運動告訴我們,如果半徑和向心力相同,那麼在軌道任何位置的公轉規律都完全相同。但實際在天文上並非如此,即使有些天體和行星軌道完全一致,在行星引力的作用下,它們也不會完全和這顆行星同步。著名數學家歐拉和拉格朗日推算出了軌道上的5個位置,可以真正保持三體問題的穩定,這五個位置就是五個拉格朗日點。

而我們提到的這些特洛伊小行星,就是位於行星軌道前方和後方60°的兩個拉格朗日點上,也就是第四、第五拉格朗日點。

(圖片說明:101429在火星第五拉格朗日點上隨火星公轉)

實際上,101429並非是火星周圍唯一的特洛伊小行星,它和其他幾顆在火星第五拉格朗日點的特洛伊小行星併成爲尤里卡族小行星(Eureka family),這個名字來自於第一顆被發現的繞火星特洛伊小行星5261尤里卡。科學家認爲,這些小天體很有可能是從太陽系的某個岩石天體上脫落下來的。

但是,在尤里卡族小行星中,101429仍然是與衆不同的一個,因此科學家們一直非常關注它。最近,由北愛爾蘭阿瑪天文臺及天文館(AOP)的天文學家所領導的一支科學團隊對它進行了史無前例的觀測,果然有了驚人的發現!

(圖片說明:甚大望遠鏡)

他們藉助了歐洲南方天文臺位於智利的8米口徑甚大望遠鏡進行了觀測,通過它的X-SHOOTER光譜儀,對101429和其他尤里卡族小行星反射的太陽光進行了分析。出乎意料的是,他們發現它和其他幾顆小天體竟然根本不是同類!

更令他們驚訝的是,101429的光譜,竟然和我們的月球驚人地相似!

AOP的天體化學家Galin Borisov介紹說:“從光譜上看,這顆獨特的小行星似乎和月球上像環形山或者山脈這些有裸露基岩的地區一模一樣。”

(圖片說明:101429 和月球表面的光譜對比)

從這方面來講,101429 似乎很有可能最早並不在火星軌道附近,而是與月球同源,是"月球原始固體地殼的殘留碎片"。表面上看這個推測是合理的,但是我們仍然忍不住想要問一句:這到底是怎麼回事呢?爲何月球的”孿生兄弟“,如今竟然脫離了地月系,卻跑到火星家族做”臥底“呢?

該研究的主要作者、AOP天文學家Apostolos Christou向我們解釋說:“和今天我們所能看到的相比,早期太陽系有着很大的不同。新形成的行星之間遍佈着碎片,彼此之間的碰撞也司空見慣,大尺寸的小行星(星子)不斷地撞擊月球和其他的行星。其中就可能有碎片被撞出來,飛到火星軌道附近。那時候火星也還在形成之中,於是將這個碎片俘獲成爲了特洛伊小行星。”

如果它當初沒有被炸開,或者說炸得不夠遠,那麼它今天可能就是繞地球公轉的一顆衛星或者是屬於地球的特洛伊小行星,而不會被火星奪走。

看起來這個說法還是比較合理的,但研究人員同時也指出,這不是唯一可能的推測。他們還提出了一種可能性非常高的推測,甚至比這一個更有可能是正確答案。

另一種推測認爲,101429 並非是從月球上被轟炸下來的,而是來自於其他天體對火星的一次撞擊所形成的碎片。也有另一種可能,那就是它只是一顆路過的小行星,不小心被火星引力捕獲,總之它不是來自於月球。至於它爲何在光譜上和月球表現出驚人的一致性,則是來自於太陽輻射的風化過程,產生的原因一樣,最終的效果相同也就沒什麼好奇怪的了。

(圖片說明:月球南極)

具體哪個推測是當時的真實情況,還需要更加先進的光譜儀纔有可能判斷出來。當然,我們也有更準確的方法判斷101429 到底是那顆星球的“直系親屬”,那就是專門發射一個探測器。探測器可以在途中先蒐集月球和火星的光譜,然後再對它進行分析,進行直接的對比。

當然,目前急需人類解決的天文難題還有很多,其中許多都比這個問題更加重要。因此,短期之內,我們恐怕看不到人類探測器近距離觀測這顆特洛伊小行星了。

不過,這也不代表這個問題不重要,因爲它是太陽系早期演化的結果之一,也是我們瞭解早期太陽系經歷過的變化的一個重要樣本。誰知道呢,科學家心裏自然會有天文問題重要性的排名,我們只需要靜候他們的結果就好了。

相關文章