在引力死区发现海王星附近的小行星

海王星的拉格朗日点为小行星提供了引力庇护所。

天文学家在海王星轨道上一个以前不存在任何物体的区域发现了一颗新的小行星，这就是所谓的引力“死区”

这颗小行星沿着海王星绕太阳的轨道运行，可能有助于揭示行星形成和迁移的基本问题。

这颗小行星被归类为特洛伊小行星，是在海王星附近一个难以探测的区域发现的，该区域被称为拉格朗日点L5。拉格朗日点是太空中的五个区域，来自海王星和太阳等两个相对较大的天体的引力在这里平衡。这使得小行星等较小的天体在绕太阳运行时能够保持稳定和固定，与行星的轨道同步。

特洛伊小行星以希腊神话中古希腊人对特洛伊城发动的著名战争命名，它们共享一颗围绕太阳的行星轨道，但不会与之碰撞，因为它们安全地位于拉格朗日区域附近。

此前，在海王星和木星附近的一些稳定点发现了特洛伊小行星，但这是首次在海王星L5区域发现特洛伊小行星。

华盛顿特区卡内基研究所的斯科特·谢泼德告诉太空网：“我们认为海王星特洛伊人的数量超过了木星特洛伊人和火星与木星之间的主母小行星。”“如果海王星是主带所在的地方，我们就会知道成千上万这样的天体。”

他补充说，数以千计的特洛伊小行星与木星有关。

稳定区域

在海王星，L4和L5区域沿行星360度轨道分别为60度，位于行星前方和后方。在这种配置中，灰尘颗粒和其他小物体能够收集并留在那里。

海王星木马非常微弱，因为它们离地球和太阳太远，很难被探测到。华盛顿特区卡内基研究所的天文学家斯科特·谢泼德和夏威夷希洛双子天文台的Chad Trujillo通过一种创新的观测策略发现了特洛伊小行星2008 LC18。天文学家们利用数字化的全天巡天图像，在我们星系中的尘埃云阻挡了聚集在星系平面上的背景星光的稳定区域中，确定了一些空间。这为研究人员提供了一个观察前景中小行星的窗口。

L5海王星特洛伊木马是使用位于夏威夷的8.2米日本斯巴鲁望远镜发现的。然后，他们使用卡内基6.5米的麦哲伦望远镜观测并确定了该天体的轨道。

Sheppard和Trujillo在过去几年中在L4区域发现了六种已知海王星特洛伊中的三种。L5区域更难观察。

Sheppard告诉太空网：“你看到的是银河系的中心，所以那里有很多恒星和尘埃云。”

天文学家的发现证明，海王星L5区域至少存在一颗特洛伊小行星。虽然这颗小行星太微弱，无法确定其成分，但谢泼德和特鲁希略能够收集到关于这颗神秘物体的其他细节。

Sheppard说：“我们估计，新的海王星特洛伊木马直径约为62英里（100公里），在L5大约有150个类似大小的海王星特洛伊。”“这与L4海王星稳定区域的人口估计相匹配。”

一扇通向过去的窗户

Sheppard说，2008年的LC18特洛伊小行星总是落后于海王星，绕太阳一周的时间与这颗气态巨行星相同，但这些天体的轨道之间有一个关键区别。

这颗小行星的轨道高度倾斜，这意味着它一半的轨道在海王星以北摆动，另一半则相对太阳系平面向南。即使它在这个平面的上方和下方摆动，小行星和海王星之间相对于太阳的角度仍然保持在60度。

这与在L4区域发现的几颗小行星相似，这表明这些天体是在太阳系早期被捕获到这些稳定区域的。

Sheppard说，在这段时间里，海王星的轨道与现在不同。

Sheppard说：“这是一个高倾角的物体，就像过去海王星在一个更偏心的轨道上一样。”“这支持了这样一种观点，即太阳系要混乱得多，巨型行星并没有在现在的地方形成，而是迁移到了那里。”

行星很可能通过缓慢、平稳的行星迁移过程捕获了特洛伊小行星，或者，随着海王星和木星等巨型行星进入它们的讣告，它们的引力可能将这些物体困在了当前的位置。

Sheppard说：“在遥远的过去，海王星可能迁移了几个天文单位，轨道比现在更偏心、更混乱。”

这项研究的结果将发表在8月13日的《科学》杂志上。