图片：¿科学/帕特里克·米歇尔和保罗·坦加 |
三项新的研究正在帮助天文学家更全面地了解近地小行星如何绕太阳运行，以及它们最初是如何到达那里的。 正在形成的图景是，火星和木星之间的小行星带中的小行星发生碰撞、破碎，然后聚集成族群，迁移到空间区域，在那里木星的引力可以将它们从轨道上震松，并最终在靠近地球的地方安家。“很明显，[近地小行星]来自火星和木星之间的主小行星带，”麻省理工学院的约瑟夫·斯图尔特解释说，他是其中一份报告的作者。发表在最新一期《科学》杂志上的这些新研究“正在完善这种情况可能如何发生的细节”。
斯图尔特汇编了来自林肯近地小行星研究（LINEAR）项目的数据，发现有超过1200颗公里大小的岩石绕太阳运行——比最近的统计探测到的还要多。 与之前的调查显示的结果相比，它们的轨道相对于地球绕太阳运行时扫过的平面也更加倾斜。 他指出，天文学家掌握有多少这样的天体以及它们如何绕太阳运行，对于评估其中一个天体可能与地球相撞的风险至关重要。 虽然地球轨道和小行星轨道之间更大的角度可能转化为较低的碰撞风险，但斯图尔特表示，他认为几率可能不会与早期的估计相差太远。 “有几个不同的因素向相反的方向拉动，并且可能达到平衡，”他评论道。
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为了探究地球岩石邻居的起源，法国蔚蓝海岸天文台的帕特里克·米歇尔和他的同事模拟了一个大型小行星破碎会发生什么。 研究人员发现，这样一个物体会分裂成一系列较小的碎片，但引力会将较大的碎片拉回一起，留下一个由一系列较小岩石包围的大型小行星。 作者写道，到目前为止，科学家们一直认为碰撞是小行星族群形成的原因，但他们并没有很好地掌握这些事件背后的物理原理。
尽管如此，根据博尔德西南研究所的威廉·博特克和他的同事的说法，这种剧烈的形成并不能解释小行星族群的所有特性。 他们指出，一些星团几乎分裂成两个由不同尺寸碎片组成的独立群体，并且一些成员位于共振的边缘——行星引力周期性地拉动轨道上的岩石的区域。 这样的轨道只能持续几百万年，与小行星数十亿年的年龄相比，这不算什么。 该团队的计算表明，在最初的碰撞之后，小行星碎片将进入缓慢而稳定的漂移，其速度取决于每个碎片的大小。 岩石会从它们吸收然后发射回太空的阳光中获得轻微的推动力。 共振将捕获这些族群成员中的一些，并将它们从轨道中弹出，导致它们最终撞击太阳或行星，或完全离开太阳系。 斯图尔特表示，这一结果为这种漂移（而不是产生星团的碰撞）是造成小行星进入共振的原因提供了有力的证据。