太阳背面的地球轨道上会有什么星

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一些玄幻小说中描绘过这样一种场景：在太阳背面的地球轨道上还有一颗行星，由于那颗行星一直被太阳挡住，故地球人一直没有发现它。有人还进一步把那颗星称为“反地球”，甚至进一步畅想那颗“反地球”上有着高度发达的文明。
如果太阳背面的地球轨道上真的还有一颗星球，它的公转周期的确是和地球的公转周期一样，这算是这个“反地球”之说的唯一理论依据了。然而那不可能是一颗行星，更不可能孕育出文明。
太阳和地球是两个大质量的天体，如果再加上一个天体，三者在万有引力作用下的运动就是天体的三体问题。天体的三体问题没有精确解，只有特定情况下有解，拉格朗日点就是一个小物体在两个大物体万有引力作用下能稳定运行的五个点。其中的L4、L5是相对比较稳定的点，日地连线上的L1、L2、L3是不稳定的，当一个小天体处在不稳定的L1、L2、L3位置时，在微小扰动的作用下很容易偏离原来的轨道，从而奔向地球或太阳。



小物体可以稳定存在于拉格朗日点上，在1906年得到了观测证实，在木星绕日轨道的拉格朗日点L4和L5处均发现了小行星。现在更加清楚地认识到那两个位置附近存在一群小行星，这群小行星被命名为特洛伊群小行星。在火星、海王星等轨道的拉格朗日点附近也发现过小行星，这类小行星也沿用了特洛伊小行星的名字。




更让人兴奋的是在日地拉格朗日点位置附近也发现了地球的特洛伊小行星，2010年发现了2010TK7，由于受其他星球的引力作用，2010TK7可在L5处振荡到L4处，中间会经过不稳定的L3附近。2020年发现了2020XL5，这是一颗比2010TK7大两三倍的小行星，直径大约是1千米。




两颗地球轨道上的特洛伊小行星并非一直在地球轨道上，根据天文观测科学家们估计几千年、一万年后，两颗小行星可能会逃离出地球轨道。拉格朗日点毕竟是理想模型下的计算结果，地球到太阳的距离会不断变化，拉格朗日点的位置也会变化；小行星除了受到来自地球和太阳的引力，还会受到来自金星、火星、木星等星球的引力，这些因素同样会影响小行星的轨道。

比较稳定的L4和L5处尚且如此，不稳定的L3处就可想而知了。日地拉格朗日点L3处的宇宙尘埃或许稍微多一些，运气好的话也许能够在那附近发现一两块小的岩石。但想在那里发现个头大一些的小行星，除非有小行星路过那里。至于传说中的“反地球”，只能到新版的神话故事里寻找了。