Sabia que a Terra não está sozinha na sua órbita? Asteroides troianos, verdadeiros companheiros cósmicos, partilham discretamente a nossa trajetória em torno do Sol.
Os pontos de Lagrange \(L_4\) e \(L_5\) do sistema Terra-Sol são posições de equilíbrio gravitacional situadas a 60° à frente e atrás da Terra (~150 milhões de km) na sua órbita. Teoricamente estáveis para pequenas perturbações, estes pontos formam poços potenciais onde podem alojar-se pequenos corpos celestes: os asteroides troianos.
Do ponto de vista da Terra e do Sol, estes pontos mantêm os asteroides no lugar graças a um equilíbrio sutil entre a gravidade e a força centrífuga, tornando estes pontos estacionários para um pequeno corpo. Estes pontos de equilíbrio não são locais fixos no espaço absoluto, mas movem-se em sincronia orbital com a Terra em torno do Sol. Oferecem assim um local privilegiado para albergar asteroides de forma semi-estável durante vários milhares de anos.
Foi apenas no século XXI que os primeiros troianos terrestres foram detectados, devido a grandes limitações observacionais: os pontos \(L_4\) e \(L_5\) estão próximos do Sol no céu terrestre, o que torna a sua observação difícil com instrumentos terrestres. É necessário escrutinar o céu ao crepúsculo ou ao amanhecer, em condições de luminosidade desfavoráveis. Estas zonas devem ter albergado muitos objetos capturados temporariamente devido a perturbações planetárias.
O termo "troiano" provém de uma convenção de nomenclatura introduzida no início do século XX, após a descoberta de asteroides que partilhavam a órbita de Júpiter. Em 1906, o asteroide Achilles foi identificado perto do ponto de Lagrange \(L_4\) de Júpiter. Por tradição, os objetos situados em \(L_4\) foram nomeados a partir de heróis gregos (Aquiles, Ulisses...), enquanto os de \(L_5\) receberam nomes do campo troiano (Hector, Príamo...).
Desde então, o termo "troiano" designa por extensão qualquer pequeno corpo gravitando em torno dos pontos de Lagrange \(L_4\) ou \(L_5\) de um planeta. Fala-se assim de troianos de Júpiter, de Marte, de Neptuno... e agora de troianos da Terra.
Esta designação é, portanto, histórica e dinâmica, sem relação direta com a cidade de Troia, mas derivada da estrutura estável de triângulo equilátero dos pontos de Lagrange, revelada pela mecânica celeste.
Os asteroides troianos são corpos celestes gravitacionalmente presos em torno dos pontos de Lagrange \(L_4\) e \(L_5\) de um planeta. No sistema solar, Júpiter possui milhares deles, mas a Terra só conta com alguns confirmados até hoje.
A sua dinâmica é explicada no âmbito do problema restrito de três corpos, onde o terceiro corpo (o asteroide) tem uma massa desprezível. Está preso em torno dos pontos \(L_4\) e \(L_5\) quando a força centrífuga compensa exatamente a atração combinada do Sol e da Terra.
O primeiro troiano terrestre (2010 TK7) quase passou despercebido: foi detectado graças a análises retrospectivas dos dados do telescópio espacial WISE! Descoberto em 2010, 2010 TK7 é o primeiro troiano terrestre identificado. Também segue uma órbita em torno do ponto \(L_4\), mas com uma inclinação muito mais acentuada (quase 21°), o que torna a sua dinâmica mais caótica e a sua estabilidade mais breve.
A sua trajetória forma uma figura complexa em forma de "feijão" num referencial giratório, oscilando em torno de \(L_4\) ao longo de vários milénios. Embora o seu tamanho seja modesto (~300 m), a sua descoberta abriu caminho para uma nova classe de objetos coorbitais.
Parâmetro | Valor | Unidade |
---|---|---|
Semi-eixo maior | 1.00037 | UA |
Excentricidade | 0.190 | - |
Inclinação | 20.9 | ° |
Diâmetro estimado | 0.3 | km |
Ponto de Lagrange | L₄ | - |
Estabilidade orbital | ~10.000 | anos |
Fontes: NASA WISE (2011), Connors et al., Nature (2011)
O asteroide 2020 XL5, descoberto pelo telescópio Pan-STARRS em 2020, é o maior e mais estável dos troianos terrestres conhecidos. Orbita em torno do ponto de Lagrange \(L_4\), a 60° à frente da Terra, numa órbita inclinada e moderadamente excêntrica.
As simulações dinâmicas mostram que a sua trajetória é estável por cerca de 4.000 anos, após os quais poderia deixar a região coorbital. Com um diâmetro estimado de 1,2 km, poderia representar um alvo potencial para uma missão espacial.
Parâmetro | Valor | Unidade |
---|---|---|
Semi-eixo maior | 1.00021 | UA |
Excentricidade | 0.514 | - |
Inclinação | 13.8 | ° |
Diâmetro estimado | 1.18 | km |
Ponto de Lagrange | L₄ | - |
Estabilidade orbital | ~4.000 | anos |
Fontes: NASA/JPL (2023), C. de la Fuente Marcos et al. (2022)
Nome | Semi-eixo maior (UA) | Excentricidade | Inclinação (°) | Ponto de Lagrange | Diâmetro estimado (m) | Estabilidade orbital | Referência |
---|---|---|---|---|---|---|---|
2020 XL5 | 1.00021 | 0.514 | 13.8 | L₄ | 1180 | ~4.000 anos | NASA JPL SBDB (2023) |
2010 TK7 | 1.00037 | 0.190 | 20.9 | L₄ | 300 | ~10.000 anos | WISE/NASA (2011) |
2015 XX₁₆₉ | 0.9999 | 0.180 | 8.5 | L₅ (quase) | — | ~1.000 anos | Morais & Morbidelli (2006) |
2010 SO₁₆ | 1.0001 | 0.075 | 14.5 | L₄ (quase) | — | ~350.000 anos | Christou & Asher (2011) |
2023 FW₁₃ | 1.002 | 0.21 | 13.0 | L₄ (provisório) | — | A confirmar | JPL Horizons (2024) |
Fontes: JPL Horizons (2024), Morais & Morbidelli (2006), Christou & Asher (2011)
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