Un nuevo asteroide troyano ha sido descubierto compartiendo la órbita de la Tierra

Llamado 2020 XL5, este trozo de roca es solo el segundo objeto de este tipo que se ha identificado de manera concluyente. Su descubrimiento sugiere que quizás los troyanos de la Tierra pueden ser más comunes de lo que creíamos y ofrece nuevos conocimientos sobre estas misteriosas rocas.

Usando el Telescopio SOAR de 4,1 metros en Cerro Pachón en Chile, los astrónomos han confirmado que un asteroide descubierto en 2020 por el sondeo Pan-STARRS1, llamado 2020 XL5, es un troyano terrestre, y reveló que es mucho más grande que el único otro troyano terrestre conocido. En esta ilustración, el asteroide se muestra en primer plano en la parte inferior izquierda. Los dos puntos brillantes encima de él en el extremo izquierdo son la Tierra (derecha) y la Luna (izquierda). El Sol aparece a la derecha. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine.

Al igual que el primer troyano, los astrónomos predicen que 2020 XL5 permanecerá durante al menos 4.000 años antes de desaparecer en otras partes.

«El descubrimiento de un segundo asteroide troyano terrestre puede mejorar nuestro conocimiento de la dinámica de esta esquiva población», escriben los científicos en un nuevo artículo. «Al comparar la naturaleza orbital de los dos troyanos terrestres conocidos hasta ahora, podemos comprender mejor los mecanismos que permiten su estabilidad transitoria».

Los asteroides troyanos son asteroides—también conocidos como planetas menores— que comparten la ruta orbital de cuerpos planetarios más grandes en el sistema solar. Se pueden encontrar en dos regiones gravitacionalmente estables al frente y al final del planeta, conocidas como puntos de Lagrange.

Estos son bolsillos donde las atracciones gravitatorias del planeta y el Sol se equilibran perfectamente con la fuerza centrípeta de cualquier cuerpo pequeño en esa región para mantenerlo básicamente en su lugar.

Los puntos de Lagrange son lugares en el espacio donde las fuerzas gravitatorias de dos cuerpos masivos, como el Sol y un planeta, se equilibran, lo que facilita la órbita de un objeto de baja masa (como una nave espacial o un asteroide). Este diagrama muestra los cinco puntos de Lagrange para el sistema Tierra-Sol. (El tamaño de la Tierra y las distancias en la ilustración no están a escala). Crédito:
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva.

Cada sistema de dos cuerpos tiene cinco puntos de Lagrange, como se ve en el siguiente diagrama. Hay cinco entre la Tierra y la Luna; y otros cinco entre la Tierra y el Sol. Los puntos de Lagrange donde se pueden encontrar los troyanos son las regiones L4 inicial y L5 posterior.

Los troyanos son bien conocidos en el sistema solar. Júpiter, naturalmente, tiene la mayor cantidad, con más de 11.000 documentados, pero también los hemos encontrado pasando el rato con otros planetas. Neptuno tiene 32, Marte tiene nueve y Urano tiene uno.

El otro troyano de la Tierra, llamado 2010 TK7, es un trozo de roca de unos 300 metros (984 pies) de ancho que pulula en el punto Lagrange L4, en una órbita oscilante en forma de renacuajo conocida como libración. Sin embargo, no es un accesorio permanente; eventualmente, en alrededor de 15.000 años, las interacciones gravitatorias lo sacarán de su órbita actual.

a) Un mosaico que muestra las observaciones previas al descubrimiento de Pan-STARRS de 2020 XL5. Los círculos naranjas resaltan la posición del objeto. b) Pila general de los 13 fotogramas obtenidos con el Lowell Discovery Telescope el 22 de febrero de 2021. El círculo naranja resalta la posición del objeto.

2020 XL5 es muy similar. También se habita el L4, y solo permanecerá allí temporalmente. No obstante, es mucho más grande que su compañero. Nuevas observaciones utilizando el Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur (SOAR) han permitido a los astrónomos discernir que su diámetro es de 1.180 metros (3.871 pies). Y ahora también sabemos qué tipo de asteroide es.

«Los datos de SOAR nos permitieron hacer un primer análisis fotométrico del objeto, revelando que 2020 XL5 es probablemente un asteroide de tipo C, con un tamaño mayor a un kilómetro», precisó el astrónomo Toni Santana-Ros de la Universidad de Alicante en España.

Este gráfico muestra dónde aparecería el asteroide troyano terrestre 2020 XL5 en el cielo desde cerro Pachón en Chile. Las flechas muestran la dirección de su movimiento. El telescopio SOAR aparece en la parte inferior izquierda. La magnitud aparente del asteroide es de alrededor de 22, fuera del alcance de todo menos de los telescopios más grandes. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva.

Los asteroides de tipo C (carbonáceos) tienen un tono más oscuro porque son ricos en carbono. También son los asteroides más numerosos del sistema solar —más del 75 por ciento de todos los asteroides del sistema solar podrían ser carbonáceos—. Se encuentran entre los objetos más antiguos de nuestro vecindario, con una composición similar a la del propio Sol.

Esto hace que los asteroides de tipo C sean un objetivo atractivo para estudiar el sistema solar primitivo y la formación de los planetas, y los troyanos de la Tierra lo son aún más. Actualmente tenemos varios observatorios espaciales «estacionados» en puntos de Lagrange Tierra-Sol (como el James Webb); tener un asteroide de tipo C rondando cerca al alcance sería una excelente oportunidad.

Sin embargo, 2020 XL5 podría no serlo. Su órbita lo lleva casi tan lejos como Marte y cruza el camino orbital de Venus. Pero podría mostrarnos cómo buscar otros troyanos terrestres.

Cualquier objeto que orbite alrededor de los lagrangianos se movería mucho, dejando una gran porción de cielo para recorrer en busca de objetos relativamente pequeños; tener dos troyanos terrestres para estudiar les dará a los astrónomos un conjunto de herramientas más grande para calcular esas órbitas.

A su vez, eso podría ayudarnos a encontrar una población de potencialmente cientos de troyanos terrestres, al acecho en la oscuridad.

«Si somos capaces de descubrir más troyanos terrestres, y si algunos de ellos pueden tener órbitas con inclinaciones más bajas, podrían ser más baratos de alcanzar que nuestra Luna», señaló el astrónomo Cesar Briceño del NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias. «Entonces podrían convertirse en bases ideales para una exploración avanzada del sistema solar, o incluso podrían ser una fuente de recursos».

La investigación del equipo ha sido publicada en Nature Communications.

Fuente: NoirLab/SciAl. Edición: MP.