如果地球与“其他”地球共享轨道会发生什么:轨道变成马蹄

地球是唯一一颗以近似圆形轨道围绕太阳运行的行星。但是如果地球和另一颗行星在同一轨道上围绕太阳运动会发生什么呢？

两颗行星可能会以不同寻常的方式“一起绕轨道运行”，共享它们所围绕的恒星周围的相同区域，即“马蹄形轨道”。在这种情况下，两个行星都不会围绕恒星做圆周运动，而是围绕恒星形成马蹄形轨道。两颗行星的轨道是相反的，就像一个圆的两半。

法国波尔多天体物理实验室的天体物理学家肖恩雷蒙德说：“我认为马蹄形轨道是最令人兴奋的行星之一。由于这两颗行星是在同一颗恒星周围的圆盘中形成的，而且成分相似，所以研究它们的演化就像研究出生时分离的双胞胎一样。”

马蹄铁轨道听起来完全不可能。然而，雷蒙德指出，土星的卫星恩克拉多斯和恩克拉多斯位于距离土星约93000英里(150000公里)的马蹄形轨道上，它们的轨道正好在土星环之外。两颗卫星之间的最短距离约为9300英里(15000公里)。想象一下，当太阳系宜居区的一对地球大小的行星一起围绕太阳运行时，它们的马蹄形轨道会是什么样子。所谓宜居带，是指恒星周围的区域，这里的温度足够适合液态水在行星表面存在。

我们先给这两个行星命名为Terra和Tellus，在拉丁语中都是“地球”的意思。Terra和Tellus最接近的时候只有一个天文单位的4%到5%。天文单位是地球到太阳的平均距离，约为1.5亿公里。雷蒙德说，在这样的距离，他们看起来像四分之一或五分之一的满月。然后，两颗行星会慢慢远离对方，直到在太阳后面看不见对方。

雷蒙德称：“如果能看到马蹄形轨道上的伴星在天空中生长，成为主要光源，那就太棒了。”

两颗行星之间靠近和远离的周期取决于马蹄形轨道的宽度。雷蒙德说，对于Terra和Tellus来说，它们的马蹄形轨道在0.995个天文单位到1.005个天文单位的范围内，所以这两颗行星相互靠近大约需要33年。同时他指出，距太阳距离的微小变化可能意味着Terra和Tellus的气候不会有太大变化，因为它们都在马蹄形轨道的两侧循环。

那么Terra和Tellus上的生活会是什么样子呢？雷蒙德想象着星球之间会有竞争与合作，可能会有战争或者星际的爱情故事。人们也可能会想象，早在两颗行星通过太空飞行相互接触之前，两个世界就可以通过无线电远程通信了。

这种沿马蹄形轨道运行的行星，在演化过程中很可能演化成原行星或胚胎世界，它们可能会发生碰撞，从一个轨道迁移到另一个轨道。

雷蒙德说：“在某些情况下，马蹄轨迹会发生变化。但据我所知，我并没有研究过这种情况出现的频率。”

然而，雷蒙德说，“即使这种情况发生的概率只有百万分之一，在银河系数千亿颗恒星中，仍会有许多潜在的类地行星围绕马蹄形轨道运行。”