天问二号目标小行星“身世”之谜揭开一角：可能并非月球“亲生子”

正在奔赴采样途中的我国天问二号小行星探测器，它的目标——“准卫星”2016 HO3究竟从何而来？中国科学院紫金山天文台一项最新研究，为这颗神秘小行星的“身世”提供了新的科学解释，也为天问二号的科学探测铺平了理论之路。

紫金山天文台季江徽课题组通过大规模数值模拟发现，这颗地球的“准卫星”可能并非此前推测的月球“亲生子”——由天体撞击月球抛射形成，而更有可能起源于火星与木星之间的主小行星带。相关成果近期作为亮点论文发表于《天文和天体物理学研究》期刊。

图源：中国科学院国家天文台

地球身边的“小跟班”

小行星2016 HO3于2016年4月被夏威夷天文台发现，直径仅约57米，自转一圈只需28分钟。它虽小，身份却很特殊。

“它几乎和地球‘步调一致’绕太阳转，从地球上看，它始终在附近伴随运行，仿佛一个不离不弃的‘小跟班’，因此被称作地球‘准卫星’。”季江徽介绍，在已知的地球“准卫星”里，2016 HO3轨道稳定且距离地球较近，成为天问二号理想的采样返回目标。2025年5月29日，天问二号已发射升空，正在奔赴这颗小行星的路上。

此前有研究根据光谱观测推测，2016 HO3表面物质的光谱特征与部分月球样本存在相似性，可能是其他天体撞击月球后，被抛射至太空形成的“月球之子”。但这一假说始终缺乏确凿证据，存在诸多不确定性。

追踪一亿年的“星际移民”

为探究这颗小行星的真实起源，季江徽课题组决定换个思路——从轨道动力学演化角度切入，模拟“小行星的迁移轨迹”，追踪它究竟从哪来。

研究团队把目光锁定在火星和木星之间的主小行星带，为2016 HO3选取了三个最有可能的“发源地”：内主带的ν6长期共振区、木星3:1平运动共振区，以及规模庞大的小行星“大家族”——Flora族（花神星族）。

“Flora族拥有2万多颗已知成员，其光谱特征与2016 HO3相似，这是我们重点关注它的原因。”季江徽说。

基于这三个区域的实际观测数据，研究人员构建了4万多颗模拟小天体，通过数值计算追踪它们长达1亿年的轨道演化过程，看谁能最终“走入”与2016 HO3相似的轨道。

结果发现，三个区域都有模拟小天体能成功“抵达”，只是比例不同：ν6共振区约3.31%、Flora族约2.54%、木星3:1共振区约0.39%。这意味着，从轨道动力学角度看，主小行星带完全有能力向近地空间输送类似2016 HO3的天体。

研究人员还摸清了这些“星际移民”的迁徙路线——ν6共振区的天体在共振作用下，偏心率逐渐增大、近日点距离不断减小，一步步接近地球轨道；Flora族的天体则在“亚尔科夫斯基效应”（小行星吸收阳光后通过热辐射产生微小推力，导致轨道缓慢漂移）驱动下，先漂移至ν6共振区，再顺着前者的“路线”继续前行；木星3:1共振区的天体，则可能在强共振作用及与其他类地行星的“擦肩而过”中，进入与2016 HO3相近的轨道。

天问二号将带回最终答案

此次研究首次系统揭示了主小行星带向近地空间输送类似2016 HO3天体的动力学机制，为理解地球“准卫星”的起源与演化提供了全新视角。但关于2016 HO3的最终“身世”，答案还需天问二号带回的实物样本验证。

季江徽表示，天问二号将小行星样品带回地球后，科学家将对样品的矿物组成、化学成分及同位素比例等关键特征开展精密分析，并与月球样品、主带陨石数据进行系统比对，以此确定这颗小行星的真实起源，这也将为太阳系天体演化研究提供珍贵的实测数据。

扬子晚报/紫牛新闻记者 徐媛园

校对 陶善工