Asteroide compartilhando a órbita da Terra descoberta. Poderia ajudar futuras missões espaciais?
500 anos de 2020 órbitas XL5 traçadas, em relação à Terra. Crédito:Phoenix7777 - Trabalho próprioFonte de dados:HORIZONS System, JPL, NASA CC BY-SA 4.0
Pesquisas mostraram que a Terra segue um asteroide com apenas um quilômetro de diâmetro em sua órbita ao redor do Sol – apenas o segundo corpo desse tipo a ser visto. Ele gira em torno do Sol em média dois meses à frente da Terra, dançando na frente como um arauto animado de nossa chegada.
Este objeto, conhecido como 2020 XL₅, foi visto pela primeira vez em dezembro de 2020 usando telescópios Pan-STARRS no cume de Haleakala, na ilha havaiana de Maui. Mas a determinação de sua órbita exigiu observações de acompanhamento usando o telescópio SOAR (Southern Astrophysical Research) de 4,1 metros no Chile.
Com base nesses dados, uma equipe liderada pelo cientista planetário Toni Santana-Ros, da Universidade de Alicante, na Espanha, anunciou agora que 2020 XL₅ está preso por pelo menos os próximos milhares de anos em uma órbita sobre um dos "Lagrange" Sol-Terra. pontos." É aqui que as forças gravitacionais da Terra e do Sol se equilibram para criar locais estáveis. Isso significa que o objeto mantém o ritmo da Terra enquanto gira em torno do Sol.
Pontos de Lagrange existem em torno de outros planetas também, eles são pontos de equilíbrio para quaisquer objetos com massa pequena sob a influência de quaisquer dois corpos muito mais massivos. Existem três desses pontos na linha Sol-Terra (L1, L2 e L3, veja a imagem abaixo), descobertos matematicamente pela primeira vez pelo matemático suíço Leonhard Euler. Naves espaciais, como James Webb Space Telecope (em L2) e DSCOVR (em L1), podem ser mantidas lá com apenas um pequeno gasto de combustível.
Dois outros pontos, L4 e L5, foram descobertos em 1772 pelo aluno de Euler, Joseph-Louis Lagrange. Aqui, um objeto de pequena massa formando um triângulo equilátero com o Sol e a Terra está em equilíbrio estável. Esses pontos estão 60 graus à frente e 60 graus atrás da Terra, e porque 60 graus (veja a imagem acima) é um sexto da órbita da Terra, isso equivale a dois meses de separação.
Se um objeto de pequena massa é perturbado para se afastar de L4 ou L5, a gravidade combinada do Sol e da Terra o atrai de volta – dobrando seu caminho para uma órbita estável ao redor do ponto de Lagrange que parece em forma de feijão em relação à Terra.
XL5, mas sem bola de fogo 2020 XL₅ está sendo chamado de companheiro troiano para a Terra por analogia com os asteroides troianos de Júpiter. Júpiter compartilha sua órbita com quase dez mil asteróides conhecidos, metade deles à frente de Júpiter e metade atrás. O primeiro deles, descoberto em 1906, recebeu o nome de Aquiles em homenagem a um personagem central no cerco de Tróia na Ilíada de Homero.
Os pontos de Lagrange associados à órbita da Terra (tamanhos e distâncias fora de escala). Crédito:NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva
Uma convenção desenvolvida para nomear cada um com o nome de um herói da mesma história. Apenas aqueles que seguem Júpiter (agrupados na posição Sol-Júpiter L5) recebem nomes troianos, como Hektor, enquanto aqueles à frente de Júpiter (em L4) recebem nomes gregos, como Aquiles. Coletivamente, seja em L4 ou L5, todos eles são chamados de Trojans.
Pequenos números de asteroides troianos foram descobertos associados a Netuno (23), Urano (1) e Marte (9). Mas 2020 XL₅ é apenas o segundo companheiro troiano da Terra a ser encontrado. O primeiro, 2010 TK₇, foi descoberto em 2010. Isso tem apenas cerca de 300 metros de diâmetro, então 2020 XL₅ o supera consideravelmente em cerca de 1,2 km de diâmetro.
Provavelmente há muito mais troianos terrestres, mas eles são difíceis de descobrir da Terra porque eles só podem ser vistos bastante baixo no céu antes do amanhecer se em L4 como 2010 TK₇ e 2020 XL₅, ou logo após o pôr do sol se em L5 ( onde nenhum ainda foi encontrado). Suas órbitas não são estáveis ao longo de milhões de anos, então eles não podem ser remanescentes que estiveram lá desde a formação da Terra, mas devem ter se encaixado mais tarde.
No entanto, as observações do SOAR foram capazes de mostrar que 2020 XL₅ parece ser um asteroide rico em carbono (chamado tipo C). Portanto, é uma amostra do que o Sistema Solar foi construído, e seria instrutivo estudar os companheiros troianos da Terra com mais detalhes como exemplos de material inalterado.
Posições de asteroides, com os troianos de Júpiter em verde. Crédito:Mdf na Wikipédia em inglês, domínio público, via Wikimedia Commons
Mas podemos minerá-los ou usá-los de outras maneiras? Santana-Ros observa que 2020 XL₅ tem uma órbita que oscila acima e abaixo do plano orbital da Terra. Isso significa que manobrar uma espaçonave em um ponto de encontro (para orbitar ou pousar nele) exigiria uma mudança de velocidade considerável. Isso provavelmente precisaria de muito combustível para ser prático. O mesmo se aplica a 2010 TK₇.
No entanto, o estudo aponta que, se outros troianos terrestres forem encontrados em órbitas menos inclinadas, eles podem ser bases úteis como pontos de partida para a exploração do Sistema Solar. Eles seriam muito mais fáceis de decolar do que da Terra ou da Lua porque sua gravidade é muito pequena. Eles poderiam até ser uma fonte de recursos que poderíamos minerar.