Tweede Trojaan van de Aarde gevonden

Animatie van de baan van 2020 XL5
Animatie van de baan van de nieuwe aardse Trojaan 2020 XL5 in groen. Zichtbaar is de libratie rond L4. De banen van Mercurius en Venus zijn wit, de Aarde en zijn baan zijn blauw en Mars is oranje. De grote libratie van 2020 XL5 zorgt er voor dat de Trojaan relatief dichtbij Venus kan komen.

Een onlangs ontdekte asteroïde blijkt een Trojaan te zijn die in een gravitationeel stabiel gebied om de Aarde draait. In dit gebied is vooralsnog slechts een andere bewoner bekend.

De Aarde heeft een tweede Trojaanse asteroïde die 2020 XL5 is gedoopt. Deze asteroïde heeft een doorsnede van enkele honderden meters en bevindt zich in een Lagrangepunt dat zich voor de baan van de Aarde bevindt.

Trojanen zijn asteroïden die zich in een stabiel Lagrangepunt bevinden dat zich 60° voor (L4) of 60° achter de Aarde (L5) bevindt. De nieuw gevonden asteroïde 2020 XL5 bevindt zich in de buurt van L4. Bij de grote planeet Jupiter kennen we ondertussen meer dan 9000 Trojanen. In theorie komen deze Trojanen in stabiele banen voor bij alle planeten behalve Saturnus. Hier worden ze door de aantrekkingskracht van Jupiter weggetrokken. Tot nu toe zijn er, naast de grote hoeveelheid bij Jupiter, Trojanen gevonden bij Neptunus, Uranus, Mars, Venus en de Aarde.

Aardse Trojanen zijn lastig te vinden en dat komt doordat ze zich gedurende het grootste deel van hun baan te dicht bij de Zon bevinden (gezien vanaf de Aarde. Daar komt bij dat de gravitationele resonantie ze niet precies op hun plaats van 60° voor of achter de Aarde houdt maar in plaats daarvan draaien ze banen rond de Lagrangepunten L4 en L5 die zelf weer samen met de Aarde rond de Zon draaien.

De Lagrange punten
De Lagrange punten tussen de Zon en de Aarde

De eerste aardse Trojaan werd in oktober 2010 gevonden door de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) van de NASA. Deze Trojaan, 2010 TK7, bevindt zich in de buurt van Lagrangepunt L4. Enkele maanden later werd de ontdekking bevestigd door waarnemingen vanaf Hawaï met de Canada-France-Hawaii Telescope. 2010 TK7 is een beetje kleiner dan 2020 XL5.

De banen van onze twee Trojanen kunnen het beste worden bekeken samen met die van de Aarde en, in het geval van 2020 XL5, de banen van alle binnenplaneten. Gezien ten opzichte van de Aarde, zweeft 2010 TK7 tussen een plek dichtbij de Aarde naar het L3 punt dat zich, gezien vanaf de Aarde aan de andere kant van de Zon bevindt maar gaat niet door L4. De baan van 2020 XL5 strekt zich verder uit en drijft naar binnen de baan van Venus en naar buiten tot bijna aan de baan van Mars.

Baan 2010 TK7
De baan van 2010 TK7 ten opzichte van ons zonnestelsel Credit: JPL Small-Body Database Browser

Volgens de eerste berekeningen zou de baan van 2020 XL5 minstens 2000 tot 4000 jaar stabiel moeten blijven maar uiteindelijk zal de baan als gevolg van aantrekkingskrachten veranderen. Tot nu toe is 2020 XL5 pas een paar weken bekend en zal men moeten wachten tot november of december . Dan kunnen er meer waarnemingen worden gedaan en kan de baan veel nauwkeuriger worden berekend.

De eerste aardse Trojaan, 2010 TK7, komt iedere paar honderd jaar tot op minder dan 20 miljoen kilometer van de Aarde. Momenteel beweegt de Trojaan zich van ons af. Modellen laten zien dat de baan stabiel genoeg is om ongeveer 250.000 jaar in een 1:1 resonantie met de Aarde te blijven. Alhoewel er banen voor aardse Trojanen bestaan die gedurende de gehele levensduur van het zonnestelsel stabiel zijn, zijn er in die banen tot nu toe geen objecten gevonden.

Baan van 2021 XL5
De baan van 2020 XL5 maakt een hoek ten opzichte van het baanvlak van het zonnestelsel. Credit: JPL Small-Body Database Browser

Twee ruimtesondes die op weg waren naar een aardscheerder hebben in 2017 gezocht naar aardse Trojanen. De OSIRIS-Rex van de NASA vond niks in L4 en de Japanse Hayabusa2 vond niks in L5. De waarnemingen waren echter niet definitief en in 2019 schreven astronomen van de universiteit van Arizona dat de Aarde nog steeds honderden Trojanen met een diameter van enkele honderden meters kan hebben. Dit komt neer op enkele procenten van de ongeveer 10.000 aardscheerders van die grootte.

Als hun baan sinds het ontstaan van de Aarde niet is veranderd dan moet er een populatie aardse Trojanen zijn. Hun bestaan, of ontbreken, heeft ook andere gevolgen. De zoektocht naar oude Trojanen kan helpen bij het verklaren waarom het naar de Aarde gerichte deel van de Maan ongeveer 70% meer jonge kraters heeft dan het van de Aarde afgekeerde deel. Huidige modellen over het ontstaan van de Maan kunnen dit niet verklaren. Aardse Trojanen die langzaam uit hun banen ontsnappen zouden verantwoordelijk kunnen zijn voor die extra hoeveelheid jonge kraters.

Astronomen beginnen hun zoektochten naar Trojanen te intensiveren. De Catalina Sky Survey heeft het gebied dat wordt onderzocht uitgebreid en een onderzoeksgroep van de Vera Rubin-sterrenwacht bereidt waarnemingen voor als de sterrenwacht over twee jaar in gebruik wordt genomen.

 

 

Eerste publicatie: 4 februari 2021
Bron: Sky & Telescope