北京
2025年5月，中國天問二號探測器正在接近一顆名為Kamo'oalewa的小行星。這顆直徑約24到107米的太空巖石，是地球最著名的"共軌天體"之一——它繞太陽一圈的時間，和地球一模一樣。但科學家爭論了多年的問題是：它到底是來自火星與木星之間的小行星帶，還是月球被撞擊后崩飛的碎片？
這場爭論即將有答案。但在答案揭曉之前，一項發(fā)表在《Icarus》期刊上的新研究，給"月球起源說"潑了一盆冷水。
光譜像月球，軌道卻說不通
共軌天體是地球的一群特殊鄰居。它們的軌道與地球形成1:1共振，簡單說就是"你轉一圈，我也轉一圈"。天文學家長期認為這些小行星是從主小行星帶游蕩進來的——那里是太陽系小行星的"主倉庫"，位于火星和木星之間。
但光譜分析改變了這個看法。當科學家用望遠鏡分析Kamo'oalewa反射的光線時，發(fā)現它的光譜特征與月球表面經過太空風化后的硅酸鹽礦物高度吻合。這種"像月球"的化學指紋，讓一些研究人員提出了一個大膽的假說：Kamo'oalewa可能誕生于一次月球撞擊事件，具體來說，是形成了喬達諾·布魯諾隕石坑的那次撞擊。
這個隕石坑直徑22公里，形成于100萬到1000萬年前。如果Kamo'oalewa真是那次撞擊的產物，它將是人類能近距離研究的、極少數來自月球的天然樣本之一。
問題是，要把一塊50米左右的巖石從月球表面炸進地球的共軌軌道，需要的能量大得離譜。
20億年一遇的概率
研究人員Elisa Alessi和Robert Jedicke在最新研究中建立了一個模型，專門計算這種事件的可能性。結果令人咋舌：像Kamo'oalewa這樣進入準衛(wèi)星軌道的撞擊拋射，在整個宇宙年齡內大概只發(fā)生一次——概率約每20億年一次。而宇宙目前的年齡，大約是138億年。
基于這些軌道動力學計算，他們認為Kamo'oalewa來自月球的可能性只有21%左右。
為了進一步驗證，研究團隊動用了超級計算機。他們模擬了從月球表面以不同速度和角度拋射的12000個虛擬顆粒，追蹤它們的軌道演化數百萬年，看有多少能穩(wěn)定進入共軌狀態(tài)——包括準衛(wèi)星、馬蹄形軌道或"蝌蚪"軌道等多種動態(tài)類型。
結果很慘淡：最終穩(wěn)定下來的大顆粒寥寥無幾。他們估算，直徑超過10米的穩(wěn)定共軌天體，整個群體中大約只有70個來自月球。
小行星帶才是"主供應商"
那其他的共軌天體從哪來？研究團隊用了一個叫NEOMOD3的模型，模擬主小行星帶天體向近地空間的漂移過程。在相似條件下，模型顯示小行星帶能供應大約1600個共軌天體。
簡單算筆賬：如果月球貢獻約70個，小行星帶貢獻約1600個，那么任意一個直徑超過10米的共軌天體來自月球的概率，只有4.3%。
不過這里有個關鍵 caveat——目前已知的、這個尺寸范圍內的共軌天體只有57個。樣本量太小，這些統計數字到底靠不靠譜，科學家心里也沒底。
探測器正在路上
但有一個辦法可以終結爭論：直接去看看。
天問二號正是為此而生。這艘2025年5月發(fā)射的中國探測器，目前正在對Kamo'oalewa進行最后接近。它的任務之一是從這顆小行星表面采集約1公斤的樣本，然后返回地球。
如果樣本的化學成分、同位素比例與阿波羅任務帶回的月球巖石一致，那"月球碎片說"就得到了決定性證據。如果不一致，Kamo'oalewa就只是一顆光譜湊巧像月球的小行星——這種"湊巧"本身也值得研究，說明我們對太空風化過程的理解可能還有盲區(qū)。
無論結果如何，這件事的有趣之處在于：我們以為"像什么就是什么"的簡單邏輯，在太空中經常碰壁。光譜像月球，軌道卻像小行星帶；概率算出來是一回事，樣本量太小又是另一回事。科學往往就是這樣，在"大概是這樣"和"還得再看看"之間反復橫跳。
幾個月后，當返回艙帶著Kamo'oalewa的巖石樣本降落地球，這場持續(xù)多年的爭論終將塵埃落定。而在那之前，4.3%和21%這兩個數字，大概會一直在相關論文的摘要里并存——提醒著我們，宇宙很少給非黑即白的答案。
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