NASA称发现地球的第二颗卫星, 但那真的是一颗卫星吗?

2016 HO3的轨道。NASA / JPL

最近美国宇航局喷气推进实验室发布了一则消息，称发现了一颗与地球存在同伴关系的小行星。很多媒体称其为地球的第二颗卫星。

我们之所以称一颗天体为卫星，通常是因为它和某颗行星存在着直接的引力束缚关系。也就是说，这颗行星的引力对其运动方式产生的影响，是支配性的。这样的天体，会和它的宿主行星保持特定的距离，并在此轨道上围绕行星运行任意长的时间。卫星和行星的距离不能太远，轨道的偏心率也不能太大，也就是说其轨道必须接近于圆形。否则很容易受到其它天体引力的影响，进失去这种关系，甚至被甩出该天体系统。太阳系内的所有卫星都有这些特点。

但是太阳系中还存在着另外一类天体，它们和行星没有直接的引力束缚，而从行星的角度来看，它的确很像一颗卫星。

地球的“拉格朗日点”。维基百科

行星的轨道是稳定的，而在每颗行星的轨道周围，也存在着相对于这颗行星而言较为稳定的区间。

假如我们以太阳为中心，沿着任意一颗大行星的轨道，以行星位置为其中一边的中点，画一个等边三角形，这个三角形的每个顶点，加上行星面朝和背对太阳的另外两个点，统称为“拉格朗日点”。其中离行星较近的L4、L5两个点，就是这样一个相对稳定的区间。位于这两个点上，以及这两个点周围的天体，并不受行星引力的直接支配，却能较为稳定地围绕太阳运行几百万甚至几十亿年。相对于行星的轨道来说，它们的位置几乎是不变的，一前一后，引导和尾随着这颗行星在轨道上飞奔。

这两个“拉格朗日点”附近的天体被统称为“特洛伊天体”——也有称其中一个点附近的天体为“希腊天体”的。之所以这么叫，是因为人们发现的第一颗此类小行星是以古代特洛伊战争中的英雄“阿喀琉斯”来命名的。结果这样的天体发现得越来越多，于是只好用战争中的双方来统称。

木星的“特洛伊天体”群。

最早被发现拥有“特洛伊天体”的是木星。但并不只是所有气体巨行星才有“特洛伊天体”，火星也有。“特洛伊天体”大多非常小，因此尽管它们在太阳系中的分布非常广泛，用一般望远镜却难以看到。

对于行星而言，这些“特洛伊天体”的轨道是相对稳定的，因此我们可以称它们为“准卫星”。但它们却并不是真正的卫星。它们在“拉格朗日点”附近徘徊一段时间——通常是几千年到几百万年后——会离开。

那么地球有吗？地球有，而且还不止一颗。

“3753克鲁坦”小行星。

地球的第一颗“特洛伊天体”发现于1986年，名为“3753克鲁坦”。它伴随着地球一同围绕太阳运行。从地球的角度来看，它的轨道像一颗咖啡豆。“3753克鲁坦”的轨道周期大约是365天，和地球的一年相同。不仅如此，我们还能预测，它会在很长的一段时间内，继续和地球保持这种相对稳定的关系。也就是说，它是地球的一颗“准卫星”，它能够和地球相伴至少几千年。

随着天文观测手段的进步，越来越多的小天体被发现。2006年，人们又发现了另外一颗准卫星——2006 RH120。2010年又发现了一颗——2010 SO16。

刚刚发现的2016 HO3也是一颗小行星，虽然它有其特别之处——它和地球存在着直接的引力束缚关系！在这点上，它的确和月球一样。

但是单凭这一点，还不足以称其为我们地球的第二颗卫星。这是因为，它的轨道是椭圆的，它和地球的引力关系，要比月球和地球的引力弱千倍以上。最多几千年，它就有可能被外部的引力甩出现有的轨道布局。就像2003年发现的另一颗“准卫星”2003 YN107一样。短短3年后，它就离开了地球。因此，真正的卫星，必须是和月球那样，能够和地球相伴到永远的。我们要用“天文学时间尺度”来衡量