一群小行星與木星共軌，分別位於木星軌道前方（L4）60°和後方（L5）60°的位置上，並與木星一起繞太陽執行，這一群行星被稱為"特洛伊小行星"。

在每天的新聞中，我們都會聽到或者看到有人發現幾百萬光年外的某某行星，如果不是行星，那麼它就是一顆幾十年後會飛過地球的小行星。像這樣的新聞報導，已經習以為常了。但在1906年2月，馬克斯·沃爾夫發現了一個特殊的小行星帶外的小行星，這是天文界的重大新聞。

小行星是太陽系形成後遺留下來的小岩石行星。我們在火星和木星之間的"小行星帶"區域發現了這些小行星。然而，馬克斯·沃爾夫發現了這個區域以外的小行星。他發現的小行星在木星的軌道上以特定位置繞著太陽執行。這些小行星現在被稱為"特洛伊小行星"。

特洛伊小行星的位置

特洛伊小行星位於其軌道上一個較大的天體前方大約 60° 或 後方大約60°。這兩個點，連同另外三個點，被稱為拉格朗日點。在拉格朗日點，兩個較大的天體（太陽和行星或衛星）的引力等於第三個較小天體（小行星）的向心力。這種力平衡將較小的天體固定在兩個位置之一。

即使第三個較小的天體因為某種擾動而被踢出行星的軌道，兩個較大的天體的引力也會把它帶回拉格朗日點。在 L4 或 L5 以外的任何其他位置，較小的物體將會沿著自己的獨立路徑離開。

圖注：五個拉格朗日點

萊昂哈德·尤拉確定了L1、L2和L3點位於穿過兩個大物體中心的線上。然而，這些點是不穩定的，沒有天體可以在那裡停留很長時間。法國數學家和天文學家約瑟夫·路易斯·拉格朗日，發現了另外兩個拉格朗日點：L4和L5。這些點與兩個大的物體形成一個等邊三角形。

拉格朗日在試圖解決三體問題時偶爾發現了這些點。這個問題涉及到在相互引力的影響下確定三體的運動路徑。這個問題仍未解決，但在他獲獎的論文《Académie des Sciences of Paris》中，拉格朗日預言木星軌道存在穩定點。

1772年，拉格朗日說，任何在L4和L5點天體將仍然被困在那裡。他還預測，將來在這些地點確實可以找到天體。一個多世紀後，當我們的望遠鏡變得強大到足以掃描外行星時，馬克斯·沃爾夫發現特洛伊小行星，證明了拉格朗日的預測是真實的！

圖注：拉格朗日逝世後，馬克斯·沃爾夫發現特洛伊小行星。特洛伊小行星

"特洛伊小行星"一詞主要用於木星L4和L5位置的小行星。然而，最近，在其他行星的L4和L5點也發現了小行星。因此，"特洛伊"一詞變得更加普遍，而"特洛伊小行星"仍用於指木星的特洛伊小行星。其他行星的L4或L5的小行星被稱為"行星名稱"+"特洛伊"（例如，火星特洛伊或土星特洛伊）。

圖注：地球唯一的特洛伊木馬小行星位於 L4 位置，命名為 2010 TK7。

木星擁有發現最多的特洛伊小行星（截至2014年超過6，000個），其次是海王星的22個特洛伊小行星和9個火星特洛伊木馬。天王星有兩個，我們在2010年在地球的L4發現了一顆特洛伊小行星。土星本身沒有任何特洛伊木馬，但土星的兩顆衛星在其軌道上有特洛伊。

回到木星後，兩個特洛伊小行星群也分配了具體的名字。在木星前方的星團稱為"希臘陣營"，而在木星後方的小行星群則命名為"特洛伊陣營"。這些名字取自希臘神話的特洛伊戰爭。

在結構性的方面，大多數特洛伊小行星都是D型小行星。這些型別的小行星具有非常低的反照率（與它所反射的光量相比，反射的光量），使它們相當難以發現。它們被認為主要由矽酸鹽和碳組成，而其內部可能含有冰。

特洛伊小行星在圍繞木星的相當複雜的軌道上旋轉。雖然大多數特洛伊都沿著小波軌道執行，但模擬顯示，一些小行星可能在拉格朗日點周圍以馬蹄形軌道路徑執行。

此外，沒有人真正知道這些小行星從何而來。有一種理論認為，特洛伊和木星是在太陽系的同一區域形成，在它們形成過程中，特洛伊可能進入木星的軌道。另一種理論認為，特洛伊在四大行星向外運動時可能與木星一起被拖走。

除此之外，我們對特洛伊小行星知之甚少，但這一切可能即將改變。

最後一句話

作為探索計劃的一部分，美國宇航局於2017年宣佈Lucy太空任務，這是探索和研究特洛伊的第一個太空任務。這項任務以人類骨骼化石命名，該化石幫助科學家揭開了人類進化的許多重大謎團。與此類似，美國宇航局相信Lucy太空任務將幫助我們揭開太陽系形成和演化的奧秘。Lucy太空計劃探測器定於2021年10月開始發射飛行。

圖注：Lucy太空計劃探測器定於2021年10月開始發射執行探測木星 L4 的小行星。

從對主小行星帶的一顆小行星進行短暫訪問開始，Lucy 將在 2027 年到達木星 L4 的小行星。Lucy將調查5顆來自“希臘陣營”的小行星，然後返回地球大氣層。然後，在地球引力的推動下，Lucy將前往木星L5的一顆小行星。整個任務將用12年時間結束，將覆蓋7個不同的小行星。

圖注：Lucy執行軌跡。

在這12年中，Lucy將幫助我們回答有關太陽系的歷史和形成，四個外行星形成後的運動，特洛伊小行星的組成，甚至可能是地球上生命的起源的問題！

所謂特洛伊小小行星是指一群與木星共用軌道的小行星，這些小行星在木星軌道上一前一後的不離不棄的跟著木星一道執行。

這些小行星的位置恰好在太陽與木星的拉格朗日點L4和L5的位置。

何謂拉格朗日點？其實就是行星與太陽引力的平衡點，又稱平動點，是天體力學中限制性三體問題的5個特解。

在太陽系，每顆行星都會與太陽之間形成這樣一個引力平衡點，這種點會有5個，分別定名為L1、L2、L3、L4、L5。在這些點上，一些小的天體或者人造物體能夠保持基本靜止狀態，其中有兩個點是最穩定的。

特洛伊小行星就是在木星L4、L5拉格朗日點上，一前一後像護衛一樣隨著木星一同圍繞著太陽公轉。

其實在火星與木星軌道的中間，有一個主小行星帶，這裡是小行星的密集區域，估計有50萬顆之多，現在已經被發現並被編號的小行星有120437顆。

這些主小行星帶小行星除了受太陽引力控制，也受著木星引力影響，由於木星距離更近，事實上，受木星的引力影響更大。

那麼除了這些小行星帶的小行星，為什麼還會有一群特洛伊小行星呢？它們形成的原因又是什麼呢？

傳統的理論認為，特洛伊小行星是由木星誕生時附近的星子形成的，隨著木星的成長而被其引力俘獲。也有人認為這些小行星可能在更遠的地方形成，由於木星引力攪亂了這些小行星本來的執行狀態，漸漸被帶到了大致相同的公轉軌道。

而在拉格朗日點，是最穩定的避風港，這些弱勢小天體安家在這裡，當然最安全穩定了。

但這些機制都還在探討中，並沒有完全弄清楚。

現在已經發現的特洛伊小行星已經有兩千多顆，其中木星拉格朗日點L4和L5點上各有一千多顆。

而且現在發現特洛伊小行星並木星的專利，在火星、海王星、甚至地球都發現了特洛伊小行星的蹤跡。

海王星軌道上發現了6顆，火星軌道發現了4顆，地球軌道上發現了一顆。

土星也發現了兩組衛星具有特洛伊小行星軌道性質，因此被認為是特洛伊衛星。它們是土衛十三、土衛三、土衛十四，以及土衛十二、土衛四、土衛三十。

我們地球的特洛伊小行星叫2010 TK7，是在2011年透過廣域紅外勘測器發現的，直徑約300米，位於太陽與地球的4號拉格朗日點。

看來所謂的特洛伊小行星性質的天體在太陽系各大行星、甚至矮行星中有可能是普遍存在。但由於特洛伊小行星在木星最多，而且一直佔用了這個名稱，所以其他行星發現的這類小行星前面就必須加上行星名稱，如海王星特洛伊小行星。

有人認為，行星的一些衛星有可能是由特洛伊小行星演變而成的。

還有國際天文聯合大會確定的行星定義了，其中重要一條就是必須清空自己軌道臨近的其他天體。而顯然由於特洛伊小行星的存在，可以視為許多行星都沒有清空自己軌道上的小天體，這個定義就頗具爭議了。

發現依然在繼續，爭議也在繼續。

太陽系中有一顆恆星，8顆行星，數百顆矮行星和衛星，但數量更多的是小行星，目前已經發現10餘萬顆，但其中98%都位於小行星帶中。這裡也被認為是整個太陽系中小行星最為富集的區域。

然而在這裡還有一片特殊的地方，那就是特洛伊小行星群，這個小行星群體非常特殊，因為它們的軌道與木星共軌，而且它不是一群，而是兩群，分別位於木星軌道前方和後方，與木星一起繞太陽執行，所以從位置上來說，它們實際上位於小行星帶之外。

那麼在木星的前方與後方，為什麼會存在這樣的一群小行星呢？這裡就不得不說一下物理學中的“拉格朗日點”了，這一概念由瑞士數學家尤拉和法國數學家拉格朗日於18世紀共同提出，拉格朗日點又稱平動點，在天體力學中是限制性三體問題的五個特解，這一特解在天體運動中有普遍存在的現象，即如果某一時刻，三個運動物體恰恰處於等邊三角形的三個頂點，只要給定初速度，它們將始終保持等邊三角形隊形運動。

木星的特洛伊小行星就分別位於太陽和木星的L4和L5的拉格朗日點附近，這兩個點與L1點為頂點與木星的連線呈60度角，所以它們的距離實際上也離木星相當遙遠。在木星前方的小行星群稱為"希臘陣營"，木星後方的小行星群則命名為"特洛伊陣營"，很顯然名字其來自於希臘神話中的特洛伊戰爭，這些小行星成分以矽酸鹽和水冰為主。

那麼在木星的軌道為什麼會有這麼兩群小行星呢？這其實仍然和拉格朗日點有關，在天體物理學中，5個拉格朗日點都有著執行的穩定性，因此小天體很容易在這5個點附近跟隨大質量天體一起運動。

由於小行星的個頭都很小，而木星的質量又特別巨大，如果說小行星都是太陽系中的“小兵”，那麼木星就是太陽系的“大將軍”，因此特洛伊小行星群有著眾多的小天體數量，2014年估計其數量至少在6000個以上，它們就像木星的“小弟”一樣，對木星前呼後擁，或者說這兩群特洛伊小行星是木星的前鋒和後衛，列陣般簇擁著木星在軌道上飛奔。

其實不單是木星，其他大質量的天體也容易透過這種方式捕獲其他的小行星，我們所在的地球也有特洛伊小行星，目前已知唯一的特洛伊木馬小行星位於 L4 位置，編號為 2010 TK7，另外已知海王星有22個，天王星有兩個，火星有9個特洛伊小行星，土星軌道上還沒發現，但是土星有兩顆衛星距離L4和L5的拉格朗日點很近。