Os Asteroides Troianos da Terra: Companheiros que Partilham a Nossa Órbita

Os Pontos Secretos da Terra Ocupados pelos Troianos: L₄ e L₅

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.

Por que são chamados de "troianos"?

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 Troianos Terrestres: Coabitantes Invisíveis da Terra

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.

2010 TK7: Primeiro Troiano Terrestre Identificado

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.

Fontes: NASA WISE (2011), Connors et al., Nature (2011)

2020 XL5: O Companheiro Estável da Terra

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.

Fontes: NASA/JPL (2023), C. de la Fuente Marcos et al. (2022)

Fontes: JPL Horizons (2024), Morais & Morbidelli (2006), Christou & Asher (2011)