Potwierdzenie istnienia drugiej planetoidy trojańskiej Ziemi
Jeśli chodzi o dzielenie swojej orbity z planetoidami, Ziemia pozostaje w tyle za wieloma innymi planetami Układu Słonecznego. O istnieniu planetoid trojańskich – ciał towarzyszących Ziemi na jej orbicie wokół Słońca – wiadomo już od dziesięcioleci w kontekście innych planet. Mars ma 9 znanych planetoid trojańskich, Neptun 28, a Jowisz ponad 7 tysięcy. Jedynego znanego trojańczyka Ziemi odkryto dopiero w 2011 roku – jedynego aż do roku 2020, kiedy to astronomowie odkryli drugą planetoidę trojańską naszej planety – 2020 XL5. Wyniki przeprowadzonych przez nich badań opublikowano w czasopiśmie „Nature Communications”. Nowo odkryty trojańczyk ma średnicę ponad 1 kilometra, większą niż pierwsza znana planetoida trojańska Ziemi, 2010 TK7, której średnica wynosi około 300 metrów. Jest to typowa planetoida typu C, bogata w węgiel, o niemal czarnej jak węgiel powierzchni. Nowy obiekt po raz pierwszy dostrzeżono w grudniu 2020 roku, podczas obserwacji nieba w ramach badania Pan-STARRS. Zespół badawczy, częściowo wspierany przez finansowany ze środków UE projekt NEO-MAPP, starał się potwierdzić, że jest to faktycznie planetoida trojańska Ziemi. Aby zbadać orbitę planetoidy 2020 XL5, naukowcy wykorzystali dane archiwalne z lat 2012–2019 i w 2021 roku obserwowali ją z trzech naziemnych obserwatoriów. Planetoida 2020 XL5 znajduje się obecnie na stabilnej orbicie wokół Słońca, w punkcie Lagrange’a 4 Słońce-Ziemia (L4). Punkt Lagrange’a to punkt w przestrzeni, w którym małe ciało, pozostające pod wpływem sił grawitacyjnych dwóch dużych ciał, pozostaje w spoczynku względem nich. Chociaż w każdym układzie dwóch dużych ciał istnieje teoretycznie pięć punktów Lagrange’a, jedynie dwa z nich – L4 i L5 – są stabilne, zatrzymując małe ciała mimo niewielkich perturbacji ze strony zewnętrznych sił grawitacyjnych. Ze względu na tę stabilność planetoidy mają tendencję do zbierania się w tych miejscach. Według badania planetoida 2020 XL5 pozostanie w punkcie L4 przez co najmniej 4 tysiące lat.
Trudna obserwacja
Planetoidy trojańskie są trudne do zlokalizowania. Przyczyna tej trudności „jest związana z niekorzystną geometrią obserwacji obiektu orbitującego wokół punktów Ziemia–Słońce L4 lub L5 z naszej planety”, piszą autorzy badania. Innymi słowy, takie planetoidy są widoczne bardzo blisko Słońca i pod dużymi kątami fazowymi, co przekłada się na zacienienie dużej części obiektu, a co za tym idzie jego słabą widoczność z Ziemi. „Przy takich geometriach obserwacje należy prowadzić przy wysokiej masie powietrza, w których to warunkach widoczność jest zazwyczaj gorsza, co w połączeniu z wyższym tłem od światła zodiakalnego dodatkowo zwiększa trudność tych poszukiwań”, wyjaśniają autorzy pracy. Aby zlokalizować planetoidę 2020 XL5, teleskop SOAR w Chile – jeden z trzech obserwujących ją teleskopów – został skierowany na zaledwie 15 stopni powyżej horyzontu, aby ją dostrzec, sięgając przez grubszą warstwę ziemskiej atmosfery, niż gdyby obiekt znajdował się wyżej na niebie. W tych trudnych warunkach trojańczyka można było zaobserwować dopiero na kilka minut przed świtem. „Jeśli uda nam się odkryć więcej trojańczyków Ziemi, a jednocześnie okaże się, że orbity niektórych spośród nich mają mniejszą inklinację, dotarcie na nie może stać się tańsze niż na nasz Księżyc. Mogą więc stać się idealnymi bazami wypadowymi do zaawansowanej eksploracji Układu Słonecznego, albo nawet pełnić rolę źródła zasobów”, zauważa współautor badania dr Cesar Briceño z amerykańskiego Krajowego Laboratorium Badawczego Astronomii Optyczno-Podczerwonej w artykule zamieszczonym na portalu „EarthSky”. Projekt NEO-MAPP (Near Earth Object Modelling and Payloads for Protection) zakończy się w 2023 roku. Więcej informacji: strona projektu NEO-MAPP
Słowa kluczowe
NEO-MAPP, planetoida, Ziemia, Słońce, planetoida trojańska, 2020 XL5, orbita, punkt Lagrange’a
