NASA 探测器已开始前往太阳系外围区域的旅程，那里是前所未有的处女地：一组绕太阳、在木星附近运行的小行星。亚利桑那大学图森分校的行星科学家 Vishnu Reddy 表示，这些岩石是“最后未被探索但相对容易接近的绕太阳运行的小天体群”。
耗资 9.81 亿美元的露西号任务于 10 月 16 日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，在接下来的 12 年里，它将进行引力体操，飞掠六颗被称为特洛伊的小行星，拍摄照片并确定其成分。科学家们认为，特洛伊小行星将揭示有关太阳系形成和演化的信息。该任务的名称反映了他们的希望：“露西”是 1974 年在埃塞俄比亚出土的 320 万年前的原始人化石，它揭开了人类起源的秘密。
北亚利桑那大学弗拉格斯塔夫分校的行星科学家 Audrey Martin 说：“特洛伊小行星非常神秘，这让它们真的很有趣”，她参与了露西号任务。
支持科学新闻事业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保未来能够继续报道关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
这些小行星可能形成于大约 46 亿年前太阳系的最外层，当时地球、木星和其他行星正在从新生太阳周围的气体和尘埃盘中聚合。在这种情况下，引力相互作用会将特洛伊小行星甩入内太阳系，在那里它们现在作为太阳系积木的相对原始的例子运行。
科学家们可以研究特洛伊小行星，以了解太阳系遥远、原始的部分是什么样的，而无需将探测任务完全发送到那里。
来自外围区域
自 1991 年伽利略号探测器在前往木星的途中呼啸掠过小行星 Gaspra 以来，许多探测任务都探索了太阳系的主要小行星带，该小行星带位于火星和木星之间。但从未有探测任务前往木星的特洛伊小行星，它们可能与主小行星带中的小行星非常不同。“每次我们前往新的天体群，我们都会学到新的东西，”科罗拉多州博尔德市西南研究院的行星科学家、露西号的副首席研究员 Cathy Olkin 说。
超过 7,000 颗特洛伊小行星在木星附近运行，形成两个大的星群，在木星绕太阳运行时一前一后地跟随它。包括火星和海王星在内的其他几颗行星也有紧随其轨道运行的特洛伊小行星；地球至少有两颗。但木星拥有的已知特洛伊小行星最多。
根据行星形成的领先模型，当太阳系形成时，行星比今天离太阳近得多。然后，引力相互作用导致它们中的许多行星发生迁移。土星、天王星和海王星从太阳向外移动，而木星则略微向内移动。在这种混乱中，来自太阳系最外层的冰冷天体——柯伊伯带（冥王星和其他小天体今天在那里运行）——被抛入内太阳系。木星捕获了它们，此后它们一直留在附近，数十亿年来基本上没有改变。NASA 位于华盛顿特区总部的行星科学部门主管 Lori Glaze 说，这使得它们成为理解太阳系起源和演化的重要组成部分。
改写教科书
也许是由于其动荡的起源，特洛伊小行星——以荷马史诗《伊利亚特》中的人物命名——具有多种颜色、形状和大小。露西号将访问其中的六颗，以努力确定它们为何如此多样化。该探测器的目标包括 Eurybates，这是一个 64 公里宽的巨大宇宙碰撞的残余物，以及其微小的卫星 Queta，Queta 是去年用哈勃太空望远镜发现的。其他目标是 20 公里长的足球形小行星 Leucus，以及被称为 Patroclus 和 Menoetius 的一对小行星，它们彼此绕轨道运行，直径均为约 100 公里。这种双小行星在柯伊伯带中很常见，但在特洛伊小行星中并不常见，就科学家所知。
发射后，露西号将多次绕地球飞行，以获得前往其首个目标 Eurybates 所需的引力助推，它要到 2027 年才能到达那里。最后一次飞掠，即飞掠 Patroclus 和 Menoetius，要到 2033 年才会发生。“当您尝试探索外太阳系时，您绝对必须要有耐心，”Olkin 说。
在两块 7.3 米宽的太阳能电池板的驱动下，露西号将以每秒 6 到 9 公里的速度呼啸掠过每颗小行星，进行测量，包括小行星的颜色、成分、自转和质量。Reddy 说，无论该任务发现什么，几乎肯定会改写教科书中关于特洛伊小行星的条目。“我们可能会把我们所有的形成模型都扔出窗外。”
本文经许可转载，最初发表于 2021 年 10 月 14 日。