一颗直径约57米、自转周期仅28分钟的近地小行星2016 HO3,自2016年4月27日被发现以来,其起源问题始终困扰着天文学界。这颗因长期伴随地球运行而被归类为"准卫星"的天体,近期因中国科学院紫金山天文台研究团队的突破性发现,再次成为科学界关注焦点。
此前光谱分析显示,该小行星表面物质与部分月球样本存在相似性,由此引发"月球撞击抛射物"假说。但紫金山天文台季江徽研究员团队通过轨道动力学研究提出全新观点:这颗地球"准卫星"更可能源自火星与木星之间的主小行星带。研究团队历时三年构建的数值模型,为这一论断提供了关键证据。
研究团队选取了三个重点区域作为候选源区:内主带的ν6长期共振区、木星3:1平运动共振区以及花神星小行星族。通过模拟1亿年间超过50万颗测试粒子的轨道演化,发现这三个区域均有显著比例的粒子最终进入与2016 HO3相似的轨道特征。其中ν6共振区的粒子通过共振作用增强偏心率,花神星族粒子经由共振区迁移,而木星3:1共振区粒子则在与类地行星的相互作用下完成轨道调整。
数值模拟显示,来自ν6共振区的测试粒子在经历长期共振作用后,其轨道偏心率显著增大,近日点距离缩小至地球轨道范围内。花神星族粒子的演化路径更为复杂,这些初始位于2.3-2.5天文单位的小天体,先通过雅科夫斯基效应缓慢漂移至ν6共振区,再经历与原生区域粒子相似的轨道调整过程。木星3:1共振区的粒子则展现出独特的演化模式,在共振作用与行星引力摄动的双重影响下,约12%的测试粒子在1亿年内进入近地空间。
这项研究通过构建高精度动力学模型,系统梳理了主小行星带向近地空间输送天体的完整路径。研究团队特别指出,2016 HO3当前轨道与地球的相对距离保持在38-100倍地月距离之间,这种特殊轨道状态的形成需要极其精确的初始条件。数值模拟结果证实,主小行星带三个特定区域均能提供满足这些条件的源天体。
该发现为正在筹备中的天问二号任务提供了重要理论支撑。作为我国首个近地小行星采样返回任务,天问二号计划对2016 HO3开展就位探测与样本采集。研究团队建立的轨道演化模型,不仅有助于精准定位探测器着陆点,更为解析地球准卫星的物质组成与演化历史提供了关键工具。这项突破性成果已发表于国际权威期刊《天文学与天体物理学》,获得同行专家高度评价。











