科學家們昨天終于確認，2020年發(fā)現(xiàn)的一個天體——小行星2020 XL5，位于地日系統(tǒng)的L4拉格朗日點上，和地球共享距離1.5億公里的繞日軌道，并將在那里至少停留4000年的時間，將成為人類未來太空事業(yè)的絕佳落腳點。

拉格朗日點是兩個天體理論上的萬有引力平衡點，一共有5個，其中L1、L2、L3位于兩個天體的連線上，分別在兩個天體之間和兩個外端；L4、L5則位于兩個天體連線的等邊三角形的頂點。在拉格朗日點上放上第三個物體，則該物體將相對于兩個天體保持靜止狀態(tài)。

然而，拉格朗日點只是兩個天體連線平面內(nèi)的穩(wěn)定點，而空間是三維的，拉格朗日點上的物體不僅受兩個天體的引力作用，還受到科里奧利力和離心力的相互作用，因而L1、L2、L3三個點并不穩(wěn)定，你把物體放到那里，它會馬上漂移并離開這條直線。

不過這些力的相互作用終究還是有平衡的地方，這就是暈輪軌道，L1、L2、L3都各有南北兩個暈輪軌道，只需少量燃料就能讓航天器穩(wěn)定運行在繞這三個點運行的軌道上，因而L1、L2就成了太空望遠鏡的絕佳選擇，目前美國宇航局（NASA）已在這兩個點上分別放置了觀測衛(wèi)星，最近發(fā)射的韋伯望遠鏡已抵達L2，并順利展開，即將傳回測試圖像。

L3由于在太陽的另一側(cè)，地球上無法觀察和通信，因而沒有什么用處，但如果滿懷惡意的外星人要入侵地球，L3就是他們建立大本營的絕佳地點。一艘巨大的飛船可以沿著這條連線偷偷潛入太陽系，在L3點上圍繞太陽神不知鬼不覺地運行，基本不會有被我們發(fā)現(xiàn)的風險。好吧，敏感的你也不用太過擔心，人類已經(jīng)發(fā)射了一些繞太陽運行的衛(wèi)星，雖然沒有刻意觀察過L3拉格朗日點，但沒有數(shù)據(jù)表明那里存在什么不友好的可疑物體。

L4和L5則是最令人遐想的點，如果兩個天體的質(zhì)量之比大于24.96:1，則這兩個點上的物體都將處于穩(wěn)定狀態(tài)。在日地系統(tǒng)的L4點上，2010年NASA發(fā)現(xiàn)了第一顆小行星2010 TK7，成為人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一顆地球特洛伊小行星，其直徑約300米。

這次的2020 XL5則是夏威夷哈雷阿卡拉天文臺發(fā)現(xiàn)的，直徑約1.1公里，離太陽的平均距離為1.001個天文單位，在一個馬鞍形的軌道上運行，最遠1.39個天文單位，最近0.61個天文單位，目前距地球0.68個天文單位，約1億公里。

L4、L5兩個點之所以令人遐想，是因為其引力平衡，可以讓我們在那里建立穩(wěn)定的太空基地，在一些科幻作品中，人類的大型太空殖民基地就建在這兩個點上。兩顆小行星的發(fā)現(xiàn)，更是為太空基地的建立找到了理想的落腳點。

不過由于金星引力的影響，這兩顆小行星在L4上的軌道依然不夠穩(wěn)定。500年前2010 TK7被認為可能是在L5點上，后來通過L3 點來到了L4附近，可能在2000年的時間尺度內(nèi)能保持穩(wěn)定；金星對2020 XL5的影響可能小一些，估計它在目前的軌道上至少可以穩(wěn)定停留4000年以上。

根據(jù)目前最熱門的月球形成假說，45.3億年前，地球剛形成不久，就有一顆名叫忒伊亞，和火星差不多大，直徑6000公里的行星處于L4或L4拉格朗日點上，因金星的引力攝動慢慢靠近地球，最終相撞形成了月球，甚至地球上的水，可能都是來自忒伊亞。

不僅日地之間有拉格朗日點，地月之間也有拉格朗日點，一項研究表明，地球和月亮的L4、L5拉格朗日點上，也有淡淡的塵埃云存在。而太陽和木星的這兩個拉格朗日點，則包含了數(shù)千顆小行星，被稱為特洛伊群小行星，最大的小行星624赫克托耳，長370公里，寬200公里，還有一顆直徑15公里的衛(wèi)星繞其旋轉(zhuǎn)——所以忒伊亞撞擊地球形成月球，并不僅僅只是假設(shè)，完全有可能是事實。

當然，這兩顆小行星距離地球還是太遠，目前要在那里建立太空基地既不經(jīng)濟，也不現(xiàn)實，不過隨著人類進入太空的成本越來越低，這兩顆小行星終有可能被人類利用，成為人類文明的太空據(jù)點，甚至利用技術(shù)手段，讓其永遠保持在軌道上，不再離開。

由于日地L4和L5兩個點離太陽太近，圍繞它們運行的小天體并不容易發(fā)現(xiàn)，所以未來仍有可能在這里找到更多的小行星；如果外星人要入侵地球，這里也是他們很好的前哨站，或大部隊的集結(jié)點。所以L4、L5乃“兵家”必爭之地，未來科技高度發(fā)達后，這里會成為巨型太空城市的所在地嗎？

這項研究發(fā)表在2月1日《 自然-通訊》雜志上，標題：

Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5