Asteroide, der deler Jordens kredsløb, blev opdaget. Kan det hjælpe fremtidige rummissioner?

Forskning har vist, at Jorden følger en asteroide knap en kilometer på tværs i sin bane om Solen - kun det andet legeme, der nogensinde er blevet opdaget. Den går rundt om Solen i gennemsnit to måneder foran Jorden og danser rundt foran som en begejstret forkynder om vores komme.

Dette objekt, kendt som 2020 XL₅, blev først set i december 2020 ved hjælp af Pan-STARRS-teleskoper på toppen af ​​Haleakala på den hawaiianske ø Maui. Men bestemmelse af dens kredsløb krævede opfølgende observationer ved hjælp af 4,1 meter SOAR-teleskopet (Southern Astrophysical Research) i Chile.

Baseret på disse data har et hold ledet af planetforskeren Toni Santana-Ros fra universitetet i Alicante i Spanien nu annonceret, at 2020 XL₅ er fanget i mindst de næste flere tusinde år i en bane om en af ​​Sol-Jorden "Lagrange" point." Det er her Jordens og Solens gravitationskræfter balancerer for at skabe stabile steder. Det betyder, at objektet holder trit med Jorden, når det går rundt om Solen.

Lagrangepunkter findes også omkring andre planeter, de er ligevægtspunkter for alle objekter med lille masse under påvirkning af to meget mere massive legemer. Der er tre sådanne punkter på Sol-Jord-linjen (L1, L2 og L3, se billedet nedenfor), først opdaget matematisk af den schweiziske matematiker Leonhard Euler. Rumfartøjer, såsom James Webb Space Telecope (ved L2) og DSCOVR (ved L1), kan vedligeholdes der med kun et lille brændstofforbrug.

To andre punkter, L4 og L5, blev opdaget i 1772 af Eulers elev Joseph-Louis Lagrange. Her er et objekt med lille masse, der laver en ligesidet trekant med Solen og Jorden, i en stabil ligevægt. Disse punkter er 60 grader foran og 60 grader bag Jorden, og fordi 60 grader (se billedet ovenfor) er en sjettedel af Jordens kredsløb, svarer dette til to måneders adskillelse.

Hvis et objekt med lille masse bliver forstyrret for at bevæge sig væk fra L4 eller L5, trækker den kombinerede tyngdekraft af Solen og Jorden den tilbage - bøjer dens vej ind i en stabil bane omkring Lagrange-punktet, der ser nyrebønneformet ud i forhold til Jorden.

XL5, men ingen ildkugle

2020 XL₅ bliver kaldt en trojansk følgesvend til Jorden i analogi med Jupiters trojanske asteroider. Jupiter deler sin bane med næsten ti tusinde kendte asteroider, halvdelen af ​​dem foran Jupiter og halvdelen bagefter. Den første af dem, opdaget i 1906, fik navnet Achilles efter en central karakter ved belejringen af ​​Troja i Homers Iliaden.

En konvention udviklet for at opkalde hver enkelt efter en helt fra den samme historie. Kun dem, der følger Jupiter (sammenhængt ved Sol-Jupiter L5-positionen) får trojanske navne, såsom Hektor, mens dem foran Jupiter (ved L4) får græske navne, såsom Achilles. Samlet, uanset om de er på L4 eller L5, omtales de alle som trojanske heste.

Små antal trojanske asteroider er nu blevet opdaget forbundet med Neptun (23), Uranus (1) og Mars (9). Men 2020 XL₅ er kun den anden trojanske følgesvend af Jorden, der er blevet fundet. Den første, 2010 TK₇, blev opdaget i 2010. Det er kun omkring 300 meter på tværs, så 2020 XL₅ overmasser den betydeligt med en diameter på omkring 1,2 km.

Der er sikkert mange flere jordtrojanske heste, men de er svære at opdage fra Jorden, fordi de kun nogensinde kan ses ret lavt på himlen før daggry, hvis de er ved L4 som både 2010 TK₇ og 2020 XL₅, eller lige efter solnedgang, hvis ved L5 ( hvor ingen endnu er fundet). Deres baner er ikke stabile over millioner af år, så de kan ikke være rester, der har været der lige siden Jordens dannelse, men som må være drevet på plads senere.

SOAR-observationerne var dog i stand til at vise, at 2020 XL₅ ser ud til at være en kulstofrig asteroide (kaldet C-type). Så det er et eksempel på, hvad solsystemet blev bygget af, og det ville være lærerigt at studere Jordens trojanske ledsagere mere detaljeret som eksempler på uændret materiale.

Men kunne vi udvinde dem eller bruge dem på andre måder? Santana-Ros bemærker, at 2020 XL₅ har en bane, der svinger over og under Jordens baneplan. Det betyder, at det ville kræve en betydelig hastighedsændring at manøvrere et rumfartøj til et møde (at kredse eller lande på det). Det ville sandsynligvis kræve for meget brændstof for at være praktisk. Det samme gælder for 2010 TK₇.

Undersøgelsen påpeger dog, at hvis andre jordtrojanske heste findes i baner, der er mindre hældende, kan disse udgøre praktiske baser som mellemstationer for udforskning af solsystemet. De ville være meget lettere at lette fra end fra Jorden eller Månen, fordi deres tyngdekraft er så lille. De kunne endda være en kilde til ressourcer, som vi kunne mine.