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Los puntos troyanos se encuentran en los puntos de Lagrange L 4 y L 5 , en la trayectoria orbital del objeto secundario (azul), alrededor del objeto primario (amarillo). Todos los puntos de Lagrange están resaltados en rojo.

En astronomía , un troyano es un pequeño cuerpo celeste (en su mayoría asteroides) que comparte la órbita de uno más grande, permaneciendo en una órbita estable aproximadamente 60 ° por delante o por detrás del cuerpo principal cerca de uno de sus puntos lagrangianos L 4 y L 5 . Los troyanos pueden compartir las órbitas de planetas o grandes lunas .

Los troyanos son un tipo de objeto coorbital . En esta disposición, una estrella y un planeta orbitan alrededor de su baricentro común , que está cerca del centro de la estrella porque suele ser mucho más masivo que el planeta en órbita. A su vez, una masa mucho menor que la estrella y el planeta, ubicada en uno de los puntos lagrangianos del sistema estrella-planeta, está sujeta a una fuerza gravitacional combinada que actúa a través de este baricentro. Por lo tanto, el objeto más pequeño orbita alrededor del baricentro con el mismo período orbital que el planeta, y la disposición puede permanecer estable a lo largo del tiempo. [1]

En el Sistema Solar, los troyanos más conocidos comparten la órbita de Júpiter . Están divididos en el campo griego en L 4 (delante de Júpiter) y el campo de Troya en L 5 (detrás de Júpiter). Se cree que existen más de un millón de troyanos de Júpiter de más de un kilómetro, [2] de los cuales más de 7.000 están catalogados actualmente. En otras órbitas planetarias, solo se han encontrado hasta la fecha nueve troyanos de Marte , 28 troyanos de Neptuno , dos troyanos de Urano y un solo troyano de la Tierra . Un troyano temporal de Venustambién se conoce. Las simulaciones numéricas de estabilidad de la dinámica orbital indican que Saturno y Urano probablemente no tienen troyanos primordiales. [3]

La misma disposición puede aparecer cuando el objeto principal es un planeta y el secundario es una de sus lunas, por lo que las lunas troyanas mucho más pequeñas pueden compartir su órbita. Todas las lunas troyanas conocidas forman parte del sistema Saturno . Telesto y Calypso son troyanos de Tethys , y Helene y Polydeuces de Dione .

Planetas menores troyanos [ editar ]

Los troyanos de Júpiter delante y detrás de Júpiter a lo largo de su trayectoria orbital, el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter y los asteroides de Hilda .
  Troyanos de Júpiter   Cinturón de asteróides   Asteroides de Hilda

En 1772, el matemático y astrónomo italo-francés Joseph-Louis Lagrange obtuvo dos soluciones de patrones constantes (colineales y equiláteros) del problema general de tres cuerpos . [4] En el problema restringido de tres cuerpos, con una masa insignificante (que Lagrange no consideró), las cinco posiciones posibles de esa masa ahora se denominan puntos lagrangianos .

El término "troyano" se refería originalmente a los "asteroides troyanos" ( troyanos jovianos ) que orbitan cerca de los puntos lagrangianos de Júpiter. Estos han sido nombrados durante mucho tiempo por figuras de la guerra de Troya de la mitología griega . Por convención, los asteroides que orbitan cerca del punto L 4 de Júpiter reciben el nombre de los personajes del lado griego de la guerra, mientras que los que orbitan cerca del L 5 de Júpiter son del lado troyano. Hay dos excepciones, que fueron nombradas antes de que se pusiera en marcha la convención, el griego 624 Hektor y el troyano 617 Patroclus . [5]

Los astrónomos estiman que los troyanos jovianos son tan numerosos como los asteroides del cinturón de asteroides . [6]

Más tarde, se encontraron objetos orbitando cerca de los puntos lagrangianos de Neptuno , Marte , la Tierra , [7] Urano y Venus . Los planetas menores en los puntos Lagrangianos de planetas distintos de Júpiter pueden llamarse planetas menores Lagrangianos. [8]

  • Se conocen cuatro troyanos marcianos : 5261 Eureka , (101429) 1998 VF 31 , (311999) 2007 NS 2 y (121514) 1999 UJ 7 - el único cuerpo troyano en la "nube" principal en L 4 , [9] [10 ] Parece haber, también, 2001 DH 47 , 2011 SC 191 y 2011 UN 63 , pero estos aún no han sido aceptados por el Minor Planet Center .
  • Hay 28 troyanos neptunianos conocidos , [11] pero se espera que los troyanos neptunianos grandes superen en número a los troyanos jovianos grandes en un orden de magnitud . [12] [13]
  • 2010 Se confirmó que TK 7 es el primer troyano terrestre conocidoen 2011. Está ubicado en elpunto LagrangianoL 4 , que se encuentra por delante de la Tierra. [14]
  • 2011 QF 99 fue identificado como el primer troyano Urano en 2013. Está ubicado en elpuntoL 4 Lagrangiano. Un segundo, 2014 YX 49 , se anunció en 2017. [15]
  • 2013 ND 15 es un troyano venusiano temporal, el primero en ser identificado.
  • Los grandes asteroides Ceres y Vesta tienen troyanos temporales. [dieciséis]

Estabilidad [ editar ]

La estabilidad o no de un sistema de estrella, planeta y troyano depende de la magnitud de las perturbaciones a las que esté sujeto. Si, por ejemplo, el planeta tiene la masa de la Tierra, y también hay un objeto con la masa de Júpiter orbitando esa estrella, la órbita del troyano sería mucho menos estable que si el segundo planeta tuviera la masa de Plutón.

Como regla general, es probable que el sistema tenga una larga vida útil si m 1 > 100 m 2 > 10,000 m 3 (en el que m 1 , m 2 y m 3 son las masas de la estrella, el planeta y el troyano) .

Más formalmente, en un sistema de tres cuerpos con órbitas circulares, la condición de estabilidad es 27 ( m 1 m 2 + m 2 m 3 + m 3 m 1 ) <( m 1 + m 2 + m 3 ) 2 . Por tanto, el troyano es una mota de polvo, m 3 → 0, impone un límite inferior enm 1/m 2 de 25 + √621/2≈ 24,9599. Y si la estrella fuera hipermasiva, m 1 → + ∞, entonces bajo la gravedad newtoniana, el sistema es estable cualquiera que sea el planeta y las masas troyanas. Y sim 1/m 2 = m 2/m 3, entonces ambos deben exceder 13 + √168 ≈ 25.9615. Sin embargo, todo esto supone un sistema de tres cuerpos; una vez que se introducen otros cuerpos, incluso si son distantes y pequeños, la estabilidad del sistema requiere proporciones aún mayores.

Ver también [ editar ]

  • Órbita de Lissajous
  • Lista de objetos en puntos lagrangianos
  • Órbita de renacuajo

Referencias [ editar ]

  1. ^ Robutel, Philippe; Souchay, Jean (2010), "Una introducción a la dinámica de los asteroides troyanos", en Dvorak, Rudolf; Souchay, Jean (eds.), Dynamics of Small Solar System Bodies and Exoplanets , Lecture Notes in Physics, 790 , Springer, p. 197, ISBN 978-3-642-04457-1
  2. ^ Yoshida, F .; Nakamura, T. (diciembre de 2005). "Distribución del tamaño de los asteroides troyanos jovianos L4 débiles" . El diario astronómico . 130 (6): 2900–2911. doi : 10.1086 / 497571 .
  3. ^ Sheppard, Scott S .; Trujillo, Chadwick A. (junio de 2006). "Una espesa nube de troyanos Neptune y sus colores" (PDF) . Ciencia . 313 (5786): 511–514. Código bibliográfico : 2006Sci ... 313..511S . doi : 10.1126 / science.1127173 . PMID 16778021 .  
  4. ^ Lagrange, Joseph-Louis (1772). "Essai sur le Problème des Trois Corps" [Ensayo sobre el problema de los tres cuerpos] (PDF) (en francés). Archivado desde el original (PDF) el 22 de diciembre de 2017. Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  5. ^ Wright, Alison (1 de agosto de 2011). "Ciencia planetaria: el troyano está ahí fuera". Física de la naturaleza . 7 (8): 592. Bibcode : 2011NatPh ... 7..592W . doi : 10.1038 / nphys2061 .
  6. ^ Yoshida, Fumi; Nakamura, Tsuko (2005). "Distribución de tamaño de asteroides troyanos L4 débiles" . El diario astronómico . 130 (6): 2900-11. Código bibliográfico : 2005AJ .... 130.2900Y . doi : 10.1086 / 497571 .
  7. ^ Connors, Martin; Wiegert, Paul; Veillet, Christian (27 de julio de 2011). "Asteroide troyano de la Tierra". Naturaleza . 475 (7357): 481–483. Código bibliográfico : 2011Natur.475..481C . doi : 10.1038 / nature10233 . PMID 21796207 . 
  8. ^ Whiteley, Robert J .; Tholen, David J. (noviembre de 1998). "Una búsqueda CCD de asteroides lagrangianos del sistema Tierra-Sol". Ícaro . 136 (1): 154-167. Código Bibliográfico : 1998Icar..136..154W . doi : 10.1006 / icar.1998.5995 .
  9. ^ "Lista de troyanos marcianos" . Minor Planet Center . Consultado el 3 de julio de 2015 .
  10. ↑ de la Fuente Marcos, C .; de la Fuente Marcos, R. (15 de mayo de 2013). "Tres nuevos troyanos de Marte L5 estables". Letras. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 432 (1): 31–35. arXiv : 1303.0124 . Código bibliográfico : 2013MNRAS.432L..31D . doi : 10.1093 / mnrasl / slt028 .
  11. ^ "Lista de troyanos Neptune" . Minor Planet Center . 28 de octubre de 2018 . Consultado el 28 de diciembre de 2018 .
  12. ^ Chiang, Eugene I .; Lithwick, Yoram (20 de julio de 2005). "Troyanos de Neptuno como banco de pruebas para la formación de planetas". El diario astrofísico . 628 (1): 520–532. arXiv : astro-ph / 0502276 . Código bibliográfico : 2005ApJ ... 628..520C . doi : 10.1086 / 430825 .
  13. ^ Powell, David (30 de enero de 2007). "Neptune puede tener miles de acompañantes" . Space.com .
  14. ^ Choi, Charles Q. (27 de julio de 2011). "Primer compañero asteroide de la Tierra descubierto por fin" . Space.com . Consultado el 27 de julio de 2011 .
  15. ↑ de la Fuente Marcos, Carlos; de la Fuente Marcos, Raúl (21 de mayo de 2017). "Asteroide 2014 YX 49 : un gran troyano transitorio de Urano". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 467 (2): 1561-1568. arXiv : 1701.05541 . Código bibliográfico : 2017MNRAS.467.1561D . doi : 10.1093 / mnras / stx197 .
  16. ^ Christou, Apostolos A .; Wiegert, Paul (enero de 2012). "Una población de asteroides del cinturón principal co-orbitando con Ceres y Vesta". Ícaro . 217 (1): 27–42. arXiv : 1110.4810 . Bibcode : 2012Icar..217 ... 27C . doi : 10.1016 / j.icarus.2011.10.016 .