Choć są nieduże, skrywają informacje, które pomogą zrozumieć ewolucję Układu Słonecznego. Do tej pory mogliśmy je wyłącznie obserwować, ale dzięki Lucy niemalże ich dotkniemy. Poznajcie planetoidy trojańskie.

Kim są kosmiczni Trojańczycy?

Planetoidy trojańskie to obiekty krążące wokół Słońca po orbicie Jowisza w punktach Lagrange’a (L4 i L5). Astronomowie zauważyli takie planetoidy nie tylko na orbicie Jowisza, ale także na orbicie Marsa, Ziemi, czy Neptuna. Jednak nazwa Trojańczycy odnosi się konkretnie do tych ciał, które krążą wraz z Jowiszem. Do tej pory na jego orbicie zaobserwowano ponad 10 000 takich obiektów.

Sześć planetoid trojańskich, które zbada misja Lucy: podwójna planetoida Patroclus/Menoetius, Eurybates, Orus, Leucus, Polymele oraz planetoida głównego pasa DonaldJohanson.

Choć Trojańczycy są od nas bardzo oddaleni naukowcy, już obserwując je z Ziemi, dostrzegli ich różnorodność. Widać między innymi różnice kolorów planetoid, które są prawdopodobnie związane z różnicami w składzie chemicznym.

Od teorii matematycznej do bohaterów Iliady

Pierwszą osobą, która zaobserwowała planetoidy trojańskie, był niemiecki astronom Max Wolf. W 1906 roku dostrzegł obiekt o bardzo wyjątkowej orbicie, jakby wmrożonej w orbitę Jowisza. Inny niemiecki astronom Adolf Berberich określił, że planetoida ta poruszała się około 60° przed planetą.

To szczególne położenie pokrywało się z obliczeniami Josepha-Louisa Lagrange’a. 100 lat przed Maxem Wolfem wyliczył on, że jeśli ciało o małej masie zostanie umieszczone w jednym z pięciu stabilnych punktów orbity planety wokół Słońca, pozostanie ono nieruchome względem układu. Jest to spowodowane wpływem sił grawitacji pochodzących ze Słońca i planety. Jeden z przewidzianych punktów – L4 znajduje się właśnie o 60° “przed planetą”.

Na grafice zaznaczono położenie planetoid Trojańskich w Układzie Słonecznym. Zwyczajowo jedną grupę planetoid nazywa się Grekami, a drugą Trojańczykami.

Po odkryciu dwóch kolejnych obiektów zaczęto zastanawiać się nad ich imionami. W tamtym okresie planetoidom nadawano najczęściej imiona kobiet z mitologii. Wyjątkami od reguły byłe te, które miały szczególne orbity. Zasugerowano wtedy imiona: Achilles, Patroklus i Hektor na cześć postaci z Iliady. Kolejne planetoidy zyskiwały imiona pozostałych bohaterów epopei Homera i po pewnym czasie zaczęto nazywać je zbiorczo planetoidami trojańskimi. Później odkryto także obiekty krążące w punkcie L5 i przyjęto konwencie, by te znajdujące się w punkcie L4 nazywać od imion Greków, a te w L5 Trojańczyków.

Małe planetoidy i wielka historia

Planetoidy trojańskie do tej pory nie zostały dokładnie zbadane, lecz podejrzewa się, że mogą kryć informacje związane z narodzinami naszego układu planetarnego. Dlatego w ich kierunku wysłano sondę Lucy, która wyruszyła 16 października tego roku. Naukowcy z jej zespołu mają nadzieję na odkrycie zagadki rodzenia się planet.

Wydaje się być niemożliwe, aby cztery największe planety naszego układu powstały tam, gdzie obecnie się znajdują. Jeden z modeli powstawania Układu Słonecznego z 2005 roku zakłada, że gazowe olbrzymy powstały w dużo mniejszej odległości od Słońca i po czasie oddaliły się na swoje obecne orbity. Mogło temu towarzyszyć przemieszczeni się mniejszych, rozproszonych obiektów takich jak planetoidy do wnętrza układu. Do tej pory brakowało jednak danych, które mogłyby sprawdzić teorię.

Trojańczycy cechują się dużą różnorodnością kolorystyczną, co zdaniem Hala Levisona, głównego naukowca pracującego przy misji Lucy może być wskazówką dotyczącą ich pochodzenia. Jego zdaniem planetoidy o różnych kolorach powstały w różnych odległościach od Słońca i dopiero potem zostały uwięzione wspólnie w punktach L4 i L5 orbity Jowisza. Ukrywają zatem w sobie dane dotyczące ewolucji różnych miejsc w Układzie Słonecznym.

Southwest Research Institute

Wizja artystyczna sondy Lucy przelatującej blisko jednej z planetoid.

Misja Lucy pierwsze dane dostarczy nam w roku 2027. Mamy nadzieje, że dzięki temu nasze wyobrażenia dotyczące ewolucji układów planetarnych staną się pełniejsze, co pozwoli nam dopracować dotychczasowe teorie.

Autor

Krystyna Syty

Zastępca redaktora naczelnego portalu AstroNET, członek Klubu Astronomicznego Almukantarat.