Asteroidy trojańskie: czym one są?

Sonda Galileo uchwyciła ten widok asteroidy 951 Gaspra w 1991 roku. Był to pierwszy raz, kiedy sonda kosmiczna przeleciała blisko asteroidy. Chociaż nie jest asteroidą trojańską, jest typową asteroidą, która znajduje się na orbitach Lagrange'a. NASA

Asteroidy są obecnie gorącymi właściwościami Układu Słonecznego. Agencje kosmiczne są zainteresowane ich badaniem, firmy wydobywcze mogą wkrótce rozebrać je na części ze względu na ich minerały, a planetolodzy są zainteresowani rolą, jaką odegrali we wczesnym Układzie Słonecznym. Okazuje się, że Ziemia i prawie wszystkie inne planety dużą część swojego istnienia zawdzięczają asteroidom, które przyczyniły się do procesu formowania się planet.

Zrozumienie asteroid

Asteroidy to skaliste obiekty zbyt małe, aby mogły być planetami lub księżycami, ale orbitują w różnych częściach Układu Słonecznego. Kiedy astronomowie lub planetolodzy dyskutują ​asteroidy, zwykle myślą o regionie Układu Słonecznego, w którym istnieje ich wiele;to się nazywa Pas Asteroidi leży między Marsem aJowisz.

Podczas gdy większość planetoid w naszym Układzie Słonecznym wydaje się krążyć w Pasie Asteroid, istnieją inne grupy, które krążą wokół Słońca w różnych odległościach, zarówno w wewnętrznym, jak i zewnętrznym Układzie Słonecznym. Wśród nich są tak zwane asteroidy trojańskie, które są indywidualnie nazwane na cześć postaci w legendarnych wojnach trojańskich z mitów greckich. Obecnie planetolodzy nazywają je po prostu „trojanami”.

Asteroidy trojańskie

Po raz pierwszy odkryte w 1906 r. asteroidy trojańskie krążą po orbicie słońce wzdłuż tej samej ścieżki orbitalnejplanetalub ​ księżyc . W szczególności prowadzą lub podążają za planetą lub księżycem o 60 stopni. Pozycje te są znane jako punkty Lagrange'a L4 i L5. (Punkty LaGrange to pozycje, w których efekty grawitacyjne dwóch większych obiektów, Słońca i planety, w tym przypadku, będą utrzymywały mały obiekt, taki jak asteroida, na stabilnej orbicie.) Istnieją trojany krążące wokół Wenus, Ziemi, Marsa, Jowisza, Uran i Neptun.

Trojanie Jowisza

Podejrzewano, że asteroidy trojańskie istnieją już w 1772 roku, ale przez pewien czas nie były obserwowane. Matematyczne uzasadnienie istnienia asteroid trojańskich zostało opracowane w 1772 roku przez Josepha-Louisa Lagrange'a. Zastosowanie opracowanej przez niego teorii doprowadziło do przypisania do niej jego nazwiska.

Jednak dopiero w 1906 r. asteroidy znaleziono w punktach Lagrange'a L4 i L5 wzdłuż orbity Jowisza. Niedawno naukowcy odkryli, że wokół Jowisza może znajdować się bardzo duża liczba asteroid trojańskich. Ma to sens, ponieważ Jowisz ma bardzo silne przyciąganie grawitacyjne i prawdopodobnie przechwycił więcej asteroid w swoim obszarze oddziaływania. Niektórzy twierdzą, że wokół Jowisza może być ich tyle, ile w Pasie Asteroid.

Jednak ostatnie badania wykazały, że w naszym Układzie Słonecznym mogą istnieć systemy asteroid trojańskich. W rzeczywistości mogą one przewyższyć liczbę asteroid w Zarówno Pas Asteroid i Lagrange'a Jowisza o rząd wielkości (tj. może ich być co najmniej ponad 10 razy więcej).

Dodatkowe asteroidy trojańskie

W pewnym sensie asteroidy trojańskie powinny być łatwe do znalezienia. W końcu, jeśli krążą w punktach Lagrange'a L4 i L5 wokół planet, obserwatorzy dokładnie wiedzą, gdzie ich szukać. Ponieważ jednak większość planet w naszym Układzie Słonecznym znajduje się bardzo daleko od Ziemi, a asteroidy mogą być bardzo małe i niewiarygodnie trudne do wykrycia, proces ich znajdowania, a następnie mierzenia ich orbit, nie jest bardzo prosty. W rzeczywistości może to być bardzo trudne!

Jako dowód na to, weźmy pod uwagę, że JEDYNA asteroida trojańska jest znana z orbitowania po ścieżce Ziemi – 60 stopni przed nami – została właśnie potwierdzona w 2011 roku! Istnieje również siedem potwierdzonych asteroid trojańskich na Marsie. Tak więc proces znajdowania tych obiektów na ich przewidywanych orbitach wokół innych światów wymaga żmudnej pracy i wielu obserwacji w różnych porach roku, aby uzyskać bezpośredni i dokładny pomiar ich okresów orbitalnych.

Najbardziej interesująca jest jednak obecnośćneptunicznyAsteroidy trojańskie. Chociaż potwierdzonych jest około tuzina, kandydatów jest znacznie więcej. Jeśli zostaną potwierdzone, znacznie przewyższyliby łączną liczbę asteroid z Pasa Asteroid i trojanów Jowisza. To bardzo dobry powód, aby kontynuować badania tego odległego regionu Układu Słonecznego.

Nadal mogą istnieć dodatkowe grupy asteroid trojańskich krążących wokół różnych obiektów w naszym Układzie Słonecznym, ale jak dotąd jest to suma tego, co odkryliśmy. Więcej badań Układu Słonecznego, zwłaszcza z wykorzystaniem obserwatoriów na podczerwień, może ujawnić wiele dodatkowych trojanów krążących wśród planet.

Edytowane i poprawiane przezCarolyn Collins Petersen.