Diciembre 1, 2022

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Se confirma la existencia de un asteroide troyano terrestre: podría convertirse en “bases ideales” para la exploración avanzada del sistema solar

Asteroide troyano 2020 XL5

Usando el Telescopio SOAR (Investigación Astrofísica del Sur) de 4,1 metros en Cerro Pachón en Chile, los astrónomos han confirmado que un asteroide descubierto en 2020 por el sondeo Pan-STARRS1, llamado 2020 XL5, es un troyano terrestre (un compañero de la Tierra que sigue el mismo camino alrededor del Sol como lo hace la Tierra) y reveló que es mucho más grande que el único otro troyano terrestre conocido. En esta ilustración, el asteroide se muestra en primer plano en la parte inferior izquierda. Los dos puntos brillantes arriba están en el extremo izquierdo son la Tierra (derecha) y la Luna (izquierda). El Sol aparece a la derecha. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva / Spaceengine, Reconocimiento: M. Zamani (NOIRLab de NSF)

Los datos de NOIRLab de la NSF muestran que el asteroide troyano terrestre es el más grande encontrado

El Telescopio SOAR, parte del Observatorio Interamericano Cerro Tololo de NOIRLab, ha ayudado a los astrónomos a refinar el tamaño y la órbita del compañero troyano terrestre más grande conocido.

Al escanear el cielo muy cerca del horizonte al amanecer, el telescopio SOAR en Chile, parte del Observatorio Interamericano Cerro-Tololo, un programa de NOIRLab de la NSF, ha ayudado a los astrónomos a confirmar la existencia del segundo asteroide troyano terrestre conocido y revela que tiene más de un kilómetro de ancho, unas tres veces más grande que el primero.


Los astrónomos han confirmado la existencia del segundo asteroide troyano terrestre conocido y han descubierto que es mucho más grande que el primero. Un troyano terrestre es un asteroide que sigue el mismo camino alrededor del Sol que la Tierra, ya sea por delante o por detrás de la Tierra en su órbita. Llamado 2020 XL5, el asteroide fue descubierto por el telescopio de exploración Pan-STARRS1 en 2020, pero los astrónomos no estaban seguros de si se trataba de un troyano terrestre. El telescopio SOAR operado por NOIRLab en Chile ayudó a confirmar que se trata de un troyano terrestre y descubrió que tiene más de un kilómetro de ancho, casi tres veces más grande que el otro troyano terrestre conocido.

Usando el Telescopio SOAR (Investigación Astrofísica del Sur) de 4,1 metros en Cerro Pachón en Chile, los astrónomos dirigidos por Toni Santana-Ros de la Universidad de Alicante y el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona observaron el asteroide 2020 XL recientemente descubierto.5 para restringir su órbita y tamaño. Sus resultados confirman que 2020 XL5 es un troyano terrestre, un asteroide compañero de la Tierra que orbita alrededor del Sol a lo largo del mismo camino que nuestro planeta, y que es el más grande encontrado hasta ahora.

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“Los troyanos son objetos que comparten una órbita con un planeta, agrupados alrededor de una de las dos áreas especiales equilibradas gravitacionalmente a lo largo de la órbita del planeta conocidas como puntos de Lagrange”.[1] dice César Briceño de NOIRLab de NSF, quien es uno de los autores de un artículo publicado hoy en Nature Communications que informa los resultados, y quien ayudó a realizar las observaciones con el telescopio SOAR en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), un programa de NSF NOIRLab, en marzo de 2021.

Se sabe que varios planetas del Sistema Solar tienen asteroides troyanos, pero 2020 XL5 es solo el segundo asteroide troyano conocido que se encuentra cerca de la Tierra.[2]

Cinco puntos de Lagrange para el sistema Tierra-Sol

Los puntos de Lagrange son lugares en el espacio donde las fuerzas gravitatorias de dos cuerpos masivos, como el Sol y un planeta, se equilibran, lo que facilita la órbita de un objeto de baja masa (como una nave espacial o un asteroide). Este diagrama muestra los cinco puntos de Lagrange para el sistema Tierra-Sol. (El tamaño de la Tierra y las distancias en la ilustración no están a escala). Crédito:
NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva, Agradecimiento: M. Zamani (NOIRLab de NSF)

Observaciones de 2020 XL5 también se realizaron con el Telescopio Lowell Discovery de 4,3 metros en el Observatorio Lowell en Arizona y por la Estación Terrestre Óptica de 1 metro de la Agencia Espacial Europea en Tenerife en las Islas Canarias.

Descubierto el 12 de diciembre de 2020 por el telescopio de sondeo Pan-STARRS1 en Hawái, 2020 XL5 es mucho más grande que el primer troyano terrestre descubierto, llamado 2010 TK7. Los investigadores encontraron que 2020 XL5 tiene aproximadamente 1,2 kilómetros (0,73 millas) de diámetro, aproximadamente tres veces más ancho que el primero (2010 TK7 se estima que tiene menos de 400 metros o yardas de ancho).

cuando 2020 XL5 fue descubierto, su órbita alrededor del Sol no se conocía lo suficientemente bien como para decir si era simplemente un asteroide cercano a la Tierra que cruzaba nuestra órbita, o si era un verdadero troyano. Las mediciones de SOAR fueron tan precisas que el equipo de Santana-Ros pudo regresar y buscar 2020 XL5 en imágenes de archivo de 2012 a 2019 tomadas como parte del Estudio de Energía Oscura usando la Cámara de Energía Oscura (DECam) en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros ubicado en CTIO en Chile. Con casi 10 años de datos disponibles, el equipo pudo mejorar enormemente nuestra comprensión de la órbita del asteroide.

Ubicación del asteroide troyano 2020 XL5 en el cielo al amanecer

Este gráfico muestra dónde aparecería el asteroide troyano terrestre 2020 XL5 en el cielo desde Cerro Pachón en Chile mientras el asteroide orbita el punto 4 (L4) de Lagrange Tierra-Sol. Las flechas muestran la dirección de su movimiento. El Telescopio SOAR aparece en la parte inferior izquierda. La magnitud aparente del asteroide es de alrededor de magnitud 22, más allá del alcance de todo menos de los telescopios más grandes. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

Aunque otros estudios han apoyado la identificación del asteroide troyano,[3] los nuevos resultados hacen que esa determinación sea mucho más sólida y proporcionan estimaciones del tamaño de 2020 XL5 y que tipo de asteroide es.

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“Los datos de SOAR nos permitieron hacer un primer análisis fotométrico del objeto, revelando que 2020 XL5 es probable que sea un asteroide de tipo C, con un tamaño mayor a un kilómetro”, dice Santana-Ros. Un asteroide de tipo C es oscuro, contiene mucho carbono y es el tipo de asteroide más común en el Sistema Solar.

Los hallazgos también mostraron que 2020 XL5 no seguirá siendo un asteroide troyano para siempre. Permanecerá estable en su posición durante al menos otros 4000 años, pero eventualmente será perturbado gravitacionalmente y escapará para vagar por el espacio.

2020 XL5 y 2010 TK7 Puede que no sea el único: podría haber muchos más troyanos terrestres que hasta ahora no han sido detectados, ya que aparecen cerca del Sol en el cielo. Esto significa que las búsquedas y las observaciones de troyanos terrestres deben realizarse cerca del amanecer o el atardecer, con el telescopio apuntando cerca del horizonte, a través de la parte más espesa de la atmósfera, lo que da como resultado condiciones de visibilidad deficientes. SOAR pudo apuntar hasta 16 grados sobre el horizonte, mientras que muchos telescopios de 4 metros (y más grandes) no pueden apuntar tan bajo.[4].

“Estas fueron observaciones muy desafiantes, que requirieron que el telescopio rastreara correctamente en su límite de elevación más bajo, ya que el objeto estaba muy bajo en el horizonte occidental al amanecer”, dice Briceño.

Sin embargo, el premio de descubrir troyanos terrestres vale la pena el esfuerzo de encontrarlos. Debido a que están hechos de material primitivo que data del nacimiento del Sistema Solar y podrían representar algunos de los componentes básicos que formaron nuestro planeta, son objetivos atractivos para futuras misiones espaciales.

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“Si somos capaces de descubrir más troyanos terrestres, y si algunos de ellos pueden tener órbitas con inclinaciones más bajas, podrían resultar más baratos para llegar a nuestra Luna”, dice Briceño. “Entonces podrían convertirse en bases ideales para una exploración avanzada del Sistema Solar, o incluso podrían ser una fuente de recursos”.

notas

  1. Los puntos de Lagrange son regiones gravitacionalmente equilibradas alrededor de dos cuerpos masivos, como el Sol y un planeta. El sistema Tierra-Sol tiene cinco puntos de Lagrange: L1 está entre la Tierra y el Sol; L2 está en el lado opuesto de la Tierra al Sol; L3 está en el lado opuesto del Sol desde la Tierra; y L4 y L5 están a lo largo de la órbita de la Tierra, uno 60 grados por delante de nuestro planeta a lo largo de su órbita y el otro 60 grados por detrás. (La imagen en el medio de este artículo ilustra sus posiciones). Los asteroides troyanos se encuentran en L4 y L5. Los dos troyanos terrestres encontrados hasta ahora están en L4.
  2. NASA spacecraft called Lucy has recently launched on a mission to explore them. Venus, Mars, Uranus, and Neptune are also known to have Trojan asteroids.
  3. Man-To Hui (Macau University of Science and Technology) and collaborators published observations in the Astrophysical Journal Letters in December 2021 supporting the Trojan nature of 2020 XL5.
  4. These kinds of observations low in the sky are also the ones that will be most affected by the increasing number of satellite constellations.

More information

This research is presented in a paper titled “Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5” published on 1 February 2022 in Nature Communications.

Reference: “Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5” by T. Santana-Ros, M. Micheli, L. Faggioli, R. Cennamo, M. Devogèle, A. Alvarez-Candal, D. Oszkiewicz, O. Ramírez, P.-Y. Liu, P. G. Benavidez, A. Campo Bagatin, E. J. Christensen, R. J. Wainscoat, R. Weryk, L. Fraga, C. Briceño and L. Conversi, 1 February 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-27988-4

The team is composed of T. Santana-Ros (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante; Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona), M. Micheli (ESA NEO Coordination Centre), L. Faggioli (ESA NEO Coordination Centre), R. Cennamo (ESA NEO Coordination Centre), M. Devogèle (Arecibo Observatory; University of Central Florida), A. Alvarez-Candal (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC; Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante; Observatório Nacional / MCTIC), D. Oszkiewicz (Faculty of Physics, Astronomical Observatory Institute), O. Ramírez (Solenix Deutschland), P.-Y. Liu (Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante), P.G. Benavidez (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante; Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante), A. Campo Bagatin (Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante; Instituto de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías, Universidad de Alicante), E.J. Christensen (Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona,), R. J. Wainscoat (Institute for Astronomy, University of Hawaii), R. Weryk (Department of Physics and Astronomy, University of Western Ontario), L. Fraga (Laboratório Nacional de Astrofísica LNA/MCTI), C. Briceño (Cerro Tololo Inter-American Observatory/NSF’s NOIRLab), and L. Conversi (ESA NEO Coordination Centre; ESA ESRIN).