太陽(yáng)背面的地球軌道上會(huì)有什么星

一些玄幻小說(shuō)中描繪過(guò)這樣一種場(chǎng)景：在太陽(yáng)背面的地球軌道上還有一顆行星，由于那顆行星一直被太陽(yáng)擋住，故地球人一直沒有發(fā)現(xiàn)它。有人還進(jìn)一步把那顆星稱為“反地球”，甚至進(jìn)一步暢想那顆“反地球”上有著高度發(fā)達(dá)的文明。

如果太陽(yáng)背面的地球軌道上真的還有一顆星球，它的公轉(zhuǎn)周期的確是和地球的公轉(zhuǎn)周期一樣，這算是這個(gè)“反地球”之說(shuō)的唯一理論依據(jù)了。然而那不可能是一顆行星，更不可能孕育出文明。

太陽(yáng)和地球是兩個(gè)大質(zhì)量的天體，如果再加上一個(gè)天體，三者在萬(wàn)有引力作用下的運(yùn)動(dòng)就是天體的三體問(wèn)題。天體的三體問(wèn)題沒有精確解，只有特定情況下有解，拉格朗日點(diǎn)就是一個(gè)小物體在兩個(gè)大物體萬(wàn)有引力作用下能穩(wěn)定運(yùn)行的五個(gè)點(diǎn)。其中的L4、L5是相對(duì)比較穩(wěn)定的點(diǎn)，日地連線上的L1、L2、L3是不穩(wěn)定的，當(dāng)一個(gè)小天體處在不穩(wěn)定的L1、L2、L3位置時(shí)，在微小擾動(dòng)的作用下很容易偏離原來(lái)的軌道，從而奔向地球或太陽(yáng)。

小物體可以穩(wěn)定存在于拉格朗日點(diǎn)上，在1906年得到了觀測(cè)證實(shí)，在木星繞日軌道的拉格朗日點(diǎn)L4和L5處均發(fā)現(xiàn)了小行星。現(xiàn)在更加清楚地認(rèn)識(shí)到那兩個(gè)位置附近存在一群小行星，這群小行星被命名為特洛伊群小行星。在火星、海王星等軌道的拉格朗日點(diǎn)附近也發(fā)現(xiàn)過(guò)小行星，這類小行星也沿用了特洛伊小行星的名字。

更讓人興奮的是在日地拉格朗日點(diǎn)位置附近也發(fā)現(xiàn)了地球的特洛伊小行星，2010年發(fā)現(xiàn)了2010TK7，由于受其他星球的引力作用，2010TK7可在L5處振蕩到L4處，中間會(huì)經(jīng)過(guò)不穩(wěn)定的L3附近。2020年發(fā)現(xiàn)了2020XL5，這是一顆比2010TK7大兩三倍的小行星，直徑大約是1千米。

兩顆地球軌道上的特洛伊小行星并非一直在地球軌道上，根據(jù)天文觀測(cè)科學(xué)家們估計(jì)幾千年、一萬(wàn)年后，兩顆小行星可能會(huì)逃離出地球軌道。拉格朗日點(diǎn)畢竟是理想模型下的計(jì)算結(jié)果，地球到太陽(yáng)的距離會(huì)不斷變化，拉格朗日點(diǎn)的位置也會(huì)變化；小行星除了受到來(lái)自地球和太陽(yáng)的引力，還會(huì)受到來(lái)自金星、火星、木星等星球的引力，這些因素同樣會(huì)影響小行星的軌道。

比較穩(wěn)定的L4和L5處尚且如此，不穩(wěn)定的L3處就可想而知了。日地拉格朗日點(diǎn)L3處的宇宙塵埃或許稍微多一些，運(yùn)氣好的話也許能夠在那附近發(fā)現(xiàn)一兩塊小的巖石。但想在那里發(fā)現(xiàn)個(gè)頭大一些的小行星，除非有小行星路過(guò)那里。至于傳說(shuō)中的“反地球”，只能到新版的神話故事里尋找了。