兩顆行星有可能共用同一個公轉軌道嗎？

儘管偶爾會有彗星或小行星撞擊的危險，但我們的太陽系實際上很穩定。只要太陽還在，八大行星都能在各自軌道上穩定地運行。然而，所有的恆星系統都是這樣的嗎？是否存在一種與我們不同的恆星系統，兩顆行星共處同一個公轉軌道？

根據國際天文學聯合會（IAU）對行星的定義，它需要清除軌道上的其他天體。嚴格來說，行星的定義排除了兩個行星共處同一公轉軌道，因為如果有兩個行星的話，軌道上的天體沒有被清除。

不過，我們撇開技術性定義不談，是否有可能出現兩顆行星在同一個軌道上繞著恆星公轉？

最大的問題是引力，因為引力可以通過兩種方式毀掉共享一個公轉軌道的行星：（1）其中一顆行星的引力作用可能會「驅逐」另一顆，它要麼被推向恆星，要麼被推離恆星系統；（2）兩顆行星的相互引力作用導致猛烈的碰撞。

事實上，後一種情況曾可能發生在地球上。當原始地球剛剛誕生不久，它與一顆行星發生了一場大碰撞，形成了今天我們所知的地球與月球。

兩顆行星共用一個軌道不會真正的穩定，最好的情況是准穩定，這意味著在一定的時間之後，平衡將會被打破。但在此之前，兩顆行星理論上可以共享同一個公轉軌道數十億年。這裡就需要來了解一下「拉格朗日點」。

如果只考慮一顆恆星和一顆行星的情況，存在5個引力平衡點（拉格朗日點），其中恆星與行星的引力作用相互抵消。因此，理論上如果另一顆行星處在拉格朗日點上，三個天體都可以在軌道上穩定運行。但實際只有兩個拉格朗日點（L4和L5）是穩定的，分別位於行星軌道前方和後方60度的位置上。而另外三個（L1，L2和L3）是不穩定的，它們位於兩個天體的連線上，處在其中的天體最終不是相撞就是被驅逐。

然而，L4和L5是小行星的聚集點。在這些點上，氣態巨行星可能有數以千計的小行星，例如，木星和特洛依群小行星共處同一軌道。地球也有一個：小行星3753，它目前正與地球處在一個準穩定的軌道上！雖然這顆小行星在十億年的時間尺度上不穩定，但是絕對有可能存在兩顆行星這樣共用一個公轉軌道。

除此之外，還有一種可能是兩顆行星周期性地交換軌道：一顆行星的軌道靠里，另一顆的靠外，每隔一段時間互相交換軌道。儘管這聽起來很瘋狂，但在我們的太陽系中有一個例子：兩顆土星的衛星——土衛十和土衛十一。每隔四年它們會相遇一次，兩者之間的相互引力作用使它們的軌道相互交換，然後各自運行。

在過去27年中，天文學家已經多次觀測到這兩顆衛星的引力之舞。據目前所知，這種組合在太陽系的一生中都是穩定的。換言之，我們完全可以想像，在我們的星系中存在一個恆星系統，有兩顆行星正以這樣的方式運行著。

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