La Tierra siguiendo a un asteroide podría ser una buena noticia para las misiones espaciales

Ra investigación ha demostrado que la Tierra sigue a un asteroide de apenas un kilómetro de diámetro en su órbita alrededor del sol, el segundo cuerpo de este tipo que se ha observado. Da una vuelta al sol con una media de dos meses de antelación con respecto a la Tierra, danzando por delante como un excitado heraldo de nuestra llegada.

Este objeto, conocido como 2020 XL5, fue visto por primera vez en diciembre de 2020 utilizando telescopios Pan-STARRS en la cumbre de Haleakala, en la isla hawaiana de Maui. Pero la determinación de su órbita requirió observaciones de seguimiento utilizando el telescopio de 4,1 metros telescopio Soar (Southern Astrophysical Research) en Chile.

Basándose en estos datos, un equipo dirigido por el científico planetario Toni Santana-Ros, de la Universidad de Alicante, en España, ha anunciado ahora que 2020 XL5 está atrapado durante al menos los próximos miles de años en una órbita alrededor de uno de los “puntos de Lagrange” entre el Sol y la Tierra. Estos puntos son aquellos en los que las fuerzas gravitatorias de la Tierra y el sol se equilibran para crear lugares estables. Esto significa que el objeto sigue el ritmo de la Tierra mientras gira alrededor del sol.

Los puntos de Lagrange también existen alrededor de otros planetas, son puntos de equilibrio para cualquier objeto con poca masa bajo la influencia de dos cuerpos mucho más masivos. Hay tres puntos de este tipo en la línea sol-Tierra (L1, L2 y L3, véase la imagen de abajo), descubiertos por primera vez matemáticamente por el matemático suizo Leonhard Euler. Las naves espaciales, como Telecopio espacial James Webb (en L2) y DSCOVR (en L1), pueden mantenerse allí con sólo un pequeño gasto de combustible.

Otros dos puntos, L4 y L5, fueron descubiertos en 1772 por el alumno de Euler Joseph-Louis Lagrange. En ellos, un objeto de pequeña masa que forma un triángulo equilátero con el sol y la Tierra se encuentra en un equilibrio estable. Estos puntos están 60 grados por delante y 60 grados por detrás de la Tierra, y como 60 grados (ver imagen superior) es una sexta parte de la órbita de la Tierra, esto equivale a dos meses de separación.

Si un objeto de pequeña masa es perturbado para que se aleje de L4 o L5, la gravedad combinada del Sol y la Tierra lo hace retroceder, curvando su trayectoria en una órbita estable alrededor del punto de Lagrange que tiene forma de frijol con respecto a la Tierra.

XL5, pero sin bola de fuego

El 2020 XL5 está siendo llamado un compañero troyano de la Tierra por analogía con los asteroides troyanos de Júpiter. Júpiter comparte su órbita con casi 10.000 asteroides conocidos, la mitad de ellos por delante de Júpiter y la otra mitad por detrás. El primero de ellos, descubierto en 1906, recibió el nombre de Aquiles en honor a un personaje central de la asedio de Troya en la obra de Homero Ilíada.

Se desarrolló la convención de nombrar a cada uno de ellos con el nombre de un héroe de la misma historia. Sólo los que van detrás de Júpiter (agrupados en la posición L5 del Sol-Júpiter) reciben nombres troyanos, como Hektor, mientras que los que van delante de Júpiter (en L4) reciben nombres griegos, como Aquiles. En conjunto, ya sea en L4 o en L5, todos se denominan troyanos.

En la actualidad se ha descubierto un pequeño número de asteroides troyanos asociados a Neptuno (23), Urano (1) y Marte (9). Pero 2020 XL5 es sólo el segundo troyano compañero de la Tierra que se ha encontrado. El primero, 2010 TK7, fue descubierto en 2010. Eso es sólo unos 300 metros de diámetro, por lo que 2020 XL5 lo supera considerablemente con unos 1,2 km de diámetro.

Es probable que haya muchos más troyanos terrestres, pero son difíciles de descubrir desde la Tierra porque sólo pueden verse a poca altura en el cielo antes del amanecer si están en L4, como 2010 TK7 y 2020 XL5, o justo después de la puesta de sol si están en L5 (donde todavía no se ha encontrado ninguno). Sus órbitas no son estables a lo largo de millones de años, por lo que no pueden ser restos que hayan estado ahí desde la formación de la Tierra, sino que deben haber sido desplazados posteriormente.

Sin embargo, las observaciones del SOAR pudieron mostrar que 2020 XL5 parece ser un asteroide rico en carbono (llamado tipo C). Así que es una muestra de lo que se construyó en el sistema solar, y sería instructivo estudiar con más detalle los compañeros troyanos de la Tierra como ejemplos de material inalterado.

¿Podríamos extraerlos o utilizarlos de otra manera? Toni Santana-Ros señala que 2020 XL5 tiene una órbita que se balancea por encima y por debajo del plano orbital de la Tierra. Esto significa que para maniobrar una nave espacial hacia un encuentro (para orbitar o aterrizar en ella) se necesitaría un cambio de velocidad considerable. Probablemente se necesitaría demasiado combustible para ser práctico. Lo mismo ocurre con el TK7 de 2010.

Sin embargo, el estudio señala que si se encuentran otros troyanos terrestres en órbitas menos inclinadas, éstos podrían ser bases útiles como puntos de encuentro paraexploración del sistema solar. Sería mucho más fácil despegar de ellos que de la Tierra o la Luna porque su gravedad es muy reducida. Incluso podrían ser una fuente de recursos que podríamos extraer.

David Rothery es profesor de geociencias planetarias en la Open University. Este artículo apareció por primera vez en The Conversation.