Un corp stâncos și înghețat, de dimensiunea Rhode Island, joacă pe liderul cu a șaptea planetă de la Soare, care străbate orbita lui Uranus la o șesime a unei revoluții înaintea planetei. Corpul, denumit temporar QF99 2011, este primul de acest tip găsit în cerc cu Uranus. Cercetătorii care raportează în jurnalul Science documentează depistarea acesteia și arată că probabil nu este singur, promițând o imagine mai clară a jocului pinball celest aflat în desfășurare din portiunile exterioare ale sistemului solar.
Mii de corpuri poziționate în mod similar sunt cunoscute că există în jurul lui Jupiter; ei sunt numiți troieni pentru că fiecare este numit pentru un personaj mitologic din războiul troian. Dar oamenii de știință au crezut că remorcherul gravitațional din jurul lui Uranus și Saturn , în special atragerea lui Jupiter, a făcut ca însoțitori similari să fie puțin probabil acolo.
Ce sunt exact troienii? Povestea lor datează din secolul al XVIII-lea, când un matematician celebru pe nume Joseph-Louis Lagrange a scris un eseu despre problema a trei corpuri, identificând cinci poziții în care efectele gravitaționale ale unui corp orbitează pe alt corp (gândiți-vă la sistemul Pământ-Lună ca un singur corp care înconjoară Soarele) ar permite unui al treilea corp mai mic să rămână echilibrat. Când se află la oricare dintre aceste cinci puncte Lagrange, al treilea corp ar apărea staționar față de celelalte două. Trei dintre aceste cinci poziții, numite L1, L3 și L3, ar fi instabile - dacă cel de-al treilea corp ar scăpa doar de pe oricare dintre aceste poziții, nu s-ar putea recupera niciodată din pas. L1 și L2 sunt locații ideale pentru plasarea sateliților artificiali care studiază Soarele și spațiul, deși traiectoriile navelor spațiale trebuie să fie modificate în mod constant, astfel încât să rămână în aceste puncte.
Sistemul Soare-Pământ are cinci Puncte Lagrange în care o a treia masă mai mică poate rămâne staționată în raport cu Soarele și Pământul. L2 este viitoarea casă a telescopului spațial James Webb, care va privi în univers. Imagine prin echipa de știință NASA / WMAP
Însă la două puncte Lagrange, denumite L4 și L5, corpul ar fi tras dreapta înapoi, indiferent de modul în care a plecat, determinându-l să se învârtă în jurul punctului ca o gimnastă pe o bară înaltă. De fapt, mai multe corpuri - multe mii - ar putea dansa în jurul fiecărui punct într-o regiune alungită de stabilitate care se conturează pe calea orbitală a planetei. Unul dintre aceste puncte se află cu 60 de grade înainte pe acea cale orbitală și încă 60 de grade în urmă.
Alte sisteme cu trei corpuri au aceiași puncte de echilibru, iar în 1906 astronomii au găsit un asteroid în regiunea L4 a orbitei lui Jupiter în jurul Soarelui, numind corpul Ahile. În anii următori, mai mulți asteroizi troieni au fost descoperiți în jurul L4 și L5 al lui Jupiter și, mai recent, troienii au fost găsiți de-a lungul altor orbite ale planetelor, inclusiv Marte, Neptun și chiar Pământul.
Dar niciunul nu s-a apucat de Uranus sau Saturn - până acum. În cadrul unui sondaj Canada-Franța-Hawaii al Telescopului, conceput pentru a căuta corpuri mici care orbitează dincolo de cea mai îndepărtată planetă, Neptun, o echipă de astronomi a observat QF99 2011 în trei imagini luate o oră distanță pe același petic de cer. Luminozitatea obiectului a sugerat că se află pe o distanță de 60 de kilometri și orbita sa l-a fixat la fel de îndepărtat ca Uranus, dar observațiile ulterioare din 2011 și 2012 l-au diferențiat de un Centaur, un corp de gheață instabil care orbitează Soarele și ocolește ocazional, dar nu urmează sau plumb, orbite planetare. Studiul echipei a arătat QF99 din 2011 care a ieșit înaintea lui Uranus ca un câine la lesă: Era un troian L4.
„Un troian uranian nu a fost punctul central al sondajului nostru”, spune Mike Alexandersen, astronom la Universitatea din Columbia Britanică. „Când ne-am dat seama ce este, am fost ca„ Whoa, wow ”.”
Spre deosebire de majoritatea celorlalți troieni cunoscuți, care și-au adoptat pozițiile actuale la începutul formării sistemului solar, QF99 2011 a fost probabil mai întâi un Centaur și a fost capturat la L4 mai târziu, prins în timp ce se scurgea spre interior din zone mai îndepărtate. Analizele numerice ale detaliilor orbitei QF99 din 2011 sugerează că va rămâne ca troian pentru 70.000 de ani înainte, după un milion de ani sau mai mult, se deplasează dincolo de regiunea L4 de stabilitate și reintră în Centauri.
2011 QF99, atunci, este un troian temporar. Și simulările realizate de Alexandersen și echipa sa , raportate pentru prima dată în noua lucrare , descoperă că QF99 2011 nu este singur. Aproximativ 3% din corpurile mici din sistemul solar exterior împărtășesc o orbită cu Neptun sau Uranus la un moment dat. „Există o mulțime de asteroizi și comete care zboară în jurul sistemului solar, iar mulți dintre ei traversează orbitele planetelor și doar o mică parte este capturată”, spune el. Captura este „un eveniment cu probabilitate redusă. Intuitiv, am considerat că are o probabilitate și mai mică. ”
În timp ce troienii mai permanenți au destul de multe de spus despre zbuciumarea primordială, troienii temporari - incluzând alții descoperiți orbitând cu Neptun și Pământ - ar putea dezvălui informații despre cantitatea de Centaurii care populează țara de jos, cât de exact au ajuns acolo și ce căi urmează.
„Acele obiecte instabile, Centaurii, continuă adesea să devină comete ale familiei Jupiter, multe dintre ele care se apropie de Pământ și ar putea, în cele din urmă, să reprezinte o amenințare de impact”, spune Jonti Horner, un astronom la Universitatea din New South Wales, care nu era nu sunt implicat în studiu. „A fi capabil să studieze acele obiecte atunci când sunt departe de Soare, și, prin urmare, nu este ascuns de o comă cometară, ne poate spune multe despre comete și alte obiecte care pot amenința Pământul.”
„Este o descoperire cu adevărat interesantă pentru mine și pentru alți oameni care privesc corpurile mici ale sistemului solar”, a adăugat el.
Alexandersen, care observă că riscul de impact este extrem de scăzut, spune că rezultatele vorbesc despre cât mai rămâne de știut despre sistemul nostru solar. El prezice că vor fi dezvăluite mai multe pe măsură ce astronomii continuă să detecteze obiecte din ce în ce mai mici. „Dacă există un troian de 60 de kilometri, atunci există probabil zeci de troieni de un kilometru”, spune el. „Pur și simplu nu le putem vedea încă.”
