作者黄湘红段跃初

在太阳系的版图上，金星一直以“地球姐妹星”的身份被关注，却很少有人留意，它的轨道附近还藏着一群可能威胁地球的“不速之客”。近日，巴西圣保罗大学研究团队发表在《天文学与天体物理学》期刊上的论文抛出重磅发现：金星轨道周围已知的20颗共轨小行星中，多数存在轨道不稳定问题，未来可能穿越到地球轨道附近，更棘手的是，这些天体因躲在太阳强光里，几乎难以被地面望远镜察觉 。

金星的“轨道邻居”藏着隐患

所谓金星共轨小行星，就是和金星共享同一轨道区域、围绕太阳运行的天体，它们就像围绕金星打转的“小伙伴”，却暗藏不可预测的风险。截至目前，天文学家已确认这类小行星有20颗，但它们的行踪却十分诡秘。

这些天体常年游荡在太阳强光照射的区域，就像躲在舞台追光灯后的影子，地基望远镜根本无法穿透强光捕捉其踪迹。更关键的是它们的轨道特性：20颗中有19颗的轨道偏心率超过0.38，这个专业数值意味着它们的运行轨迹不是近乎圆形的平稳轨道，而是会像被甩动的绳索一样，在太阳系中忽远忽近地穿梭 。

“偏心率高就像给小行星装上了‘随机导航’，它们可能时而靠近金星，时而冲到更远的深空，这就让其轨道有了与地球交叉的可能性。”研究团队负责人、圣保罗大学副教授解释道。为了摸清这些天体的动向，团队构建了26个“克隆”小行星模型，结合太阳系各大行星的引力影响，进行了长达36000年的数值模拟，结果发现了更令人担忧的规律。

千年周期的轨道“大变脸”

模拟数据显示，这些金星共轨小行星的轨道具有高度混沌性，其李雅普诺夫时间约为150年——这意味着只要超过150年，人类就很难准确预测它们的具体位置。更惊人的是，它们会在不同轨道构型之间交替变化，平均每12000年就会完成一次“大变脸” 。

这就好比一群在操场边缘活动的孩子，看似当前离跑道很远，但每过一段时间就会突然改变游戏规则，有可能冲到跑道中央。研究人员举例：“一颗现在距离地球轨道数千万公里的小行星，经过12000年的轨道演变后，可能会跑到距离地球仅几十万公里的近地区域，这个距离在天文尺度上相当于‘贴脸而过’。”

更危险的是这些天体的“体型”。研究团队指出，这些小行星中可能藏有直径300米以上的个体。这个规模的天体一旦撞击地球，释放的能量相当于千万吨级TNT炸药爆炸，会直接形成3到4.5千米宽的陨石坑，冲击力能引发区域性地震、海啸，甚至改变局部气候。要知道，6500万年前导致恐龙灭绝的小行星直径约10公里，而300米级小行星的破坏力已足以摧毁一座大型城市。

地面观测的“盲区”难题

面对这样的潜在威胁，人类的观测能力却遭遇了严重瓶颈。研究人员特意测试了即将投入使用的薇拉·鲁宾天文台（LSST）的探测能力——这座位于智利、耗资8.1亿美元的天文台，搭载着32亿像素的全球最大天文相机，原本被寄予厚望成为近地天体探测的“主力军”。

但模拟结果泼了冷水：即便是这些小行星中最明亮的个体，只有当它们出现在地平线20度以上的天空时才可能被观测到，而这样的观测窗口每年最多只有一两周。“它们大多数时间都躲在太阳的光辉里，地面望远镜一对准那个方向，就像直视手电筒强光，根本看不到任何细节。”研究人员无奈地表示。

这并非个例。过去二十年，NASA一直在搜寻距离地球不超过1.3天文单位的近地小行星，但金星共轨区域始终是观测盲区。薇拉·鲁宾天文台虽计划在十年巡天中发现127000个近地天体，其中包括70%以上直径大于140米的潜在危险小行星，但对于这些“躲太阳”的金星共轨天体，依然力不从心。

如何给地球装上“预警雷达”

目前，全球已发现的潜在威胁小行星超2400颗，其中直径≥140米的就有不少，而金星共轨区域的未知天体，无疑给地球安全又添了一层隐忧。针对这一问题，研究团队提出了针对性解决方案。

最有效的办法是“上天观测”。研究人员建议在金星轨道附近，或是太阳与金星之间的拉格朗日L1、L2点部署航天器，采用光环轨道方式进行持续监测。这些点能避开太阳强光干扰，相当于在太阳系内搭建了“前哨站”，可将金星共轨天体的发现几率提升数倍 。

事实上，人类早已开始构建小行星防御体系。2022年，NASA实施的“双小行星重定向测试”（DART）成功撞击小行星，验证了通过动能撞击改变天体轨道的技术可行性。我国也在推进小行星防御实战演练，针对潜在威胁天体的监测、预警和处置技术不断升级。

但研究团队强调，防御的前提是“看得见”。“直径150米的小行星撞击地球释放的能量就远超二战原子弹，300米级的天体破坏力更是难以想象。如果等到发现时只剩很短的预警时间，任何防御手段都可能来不及。”

太阳系里的“安全必修课”

从6500万年前的恐龙灭绝事件，到1908年通古斯大爆炸（疑似直径50米小行星撞击），小行星撞击始终是地球生命的“终极威胁”之一。而金星共轨天体的研究提醒我们，太阳系的安全版图需要重新审视。

这些藏在金星附近的“隐形来客”，就像太阳系里的“不确定因素”。它们或许在未来几万年都不会靠近地球，但一旦轨道发生意外偏转，就可能带来灾难性后果。更重要的是，这20颗已知天体只是“冰山一角”，科学家推测，金星轨道附近还可能存在更多未被发现的小行星。

如今，薇拉·鲁宾天文台已进入调试的最后阶段，预计2025年底正式开启巡天任务，它将成为监测近地天体的重要力量。而针对金星共轨区域的空间观测计划，也已被多个航天机构纳入长期规划。

地球在宇宙中并非绝对安全，那些遥远天体的每一次轨道变动，都可能与人类命运息息相关。金星旁的“隐形威胁”，既是对天文学研究的挑战，也是对人类生存智慧的考验。唯有持续拓展观测边界，完善预警体系，才能在宇宙的“意外”面前，为地球争取更多生机与主动。

来源: 科普文讯