Astronomowie potwierdzają znalezienie największego trojańczyka Ziemi

O odkryciu poinformował w komunikacie Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Korzystając z teleskopu SOAR o średnicy 4,1 m na Cerro Pachon w Chile, astronomowie kierowani przez dr Toniego Santana-Ros'a z Uniwersytetu w Alicante i Instytutu Nauk Kosmicznych Uniwersytetu w Barcelonie, obserwowali niedawno odkrytą planetoidę 2020 XL5. Zamierzali wyznaczyć jej orbitę oraz rozmiar. W badaniach uczestniczyła też dr Dagmara Oszkiewicz z Instytutu Obserwatorium Astronomicznego UAM.

Uzyskane przez nich wyniki potwierdzają, że 2020 XL5 to ziemski trojańczyk, czyli planetoida towarzysząca Ziemi, która krąży wokół Słońca po tej samej orbicie co nasza planeta. Na podstawie obserwacji stwierdzono, że planetoida 2020 XL5 ma około 1 km średnicy - czyli jest około trzy razy większa niż pierwszy odkryty trojańczyk Ziemi, a także, że jej powierzchnia jest bardzo ciemna. Naukowcy wyznaczyli też jej dokładną orbitę. Wyniki opublikowano w Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-022-27988-4).

Kiedy w 2020 r. odkryto obiekt 2020 XL5, jego orbita wokół Słońca nie była wystarczająco dobrze wyznaczona aby stwierdzić, czy była to jedynie planetoida zbliżająca się do Ziemi i przecinająca jej orbitę, czy też był to rzeczywiście trojańczyk Ziemi. Aby poprawić orbitę tego obiektu zespół dr. Toniego Santany-Rosa wyszukał obserwacje 2020 XL5 na archiwalnych zdjęciach z lat 2012-2019 wykonanych w ramach programu poszukiwania ciemnej energii przy użyciu specjalnej kamery (DECam) na teleskopie SOAR znajdującym się w Chile. Mając dane obejmujące prawie 10 lat, zespół był w stanie znacznie poprawić wiedzę na temat orbity tego obiektu - informuje UAM.

Pomimo że inne badania sugerowały już, że chodzi o planetoidą trojańską, dopiero nowe wyniki potwierdziły to ostatecznie oraz dostarczyły szacunków wielkości 2020 XL5 i pozwoliły na oszacowanie typu taksonomicznego (czyli przybliżonego składu mineralogicznego powierzchni) tej planetoidy.

"Dane z SOAR pozwoliły nam przeprowadzić pierwszą analizę fotometryczną obiektu, ujawniając, że 2020 XL5 jest prawdopodobnie planetoidą typu C o rozmiarze większym niż jeden kilometr" - mówi dr Toni Santana-Ros, cytowany w prasowym komunikacie. Naukowiec ten obronił doktorat z badań planetoid na Wydziale Fizyki UAM w 2016 roku i do dziś współpracuje z OA UAM.

"Planetoidy typu C zawierają dużo związków węgla i są drugim najczęstszym typem planetoid w Układzie Słonecznym. Część z nich została powiązana z prymitywnymi meteorytami zawierającymi wodę, część z cząstkami pyłu międzyplanetarnego, a część nie ma analogów wśród kolekcji meteorytów na Ziemi, co oznacza, że nie znamy ich dokładnego składu mineralogicznego" - dodaje dr Dagmara Oszkiewicz z Instytutu Obserwatorium Astronomicznego UAM, która jest współautorką artykułu opublikowanego w Nature Communications.

Odkrycia pokazały również, że planetoida 2020 XL5 nie pozostanie na zawsze planetoidą trojańską. Pozostanie stabilna na swojej pozycji przez co najmniej kolejne 4000 lat, ale w końcu zostanie zaburzona grawitacyjnie i ucieknie, by dalej wędrować w kosmosie.

2020 XL5 i odkryty w 2010 roku 2010 TK7 mogą nie być jedynymi trojańczykami Ziemi. Może istnieć o wiele więcej takich ciał, jednak do tej pory nie zostały one wykryte, ponieważ pojawiają się na niebie bardzo blisko Słońca. Oznacza to, że poszukiwania i obserwacje ziemskich trojańczyków muszą być wykonywane podczas zmierzchu lub świtu (czyli tuż po zachodzie albo chwilę przed wschodem Słońca), z teleskopem skierowanym na obszar nieba blisko horyzontu, kiedy światło od obserwowanego obiektu musi przebyć przez najgrubszą część atmosfery. Takie obserwacje są bardzo trudne, dodatkowo warunki obserwacji pogarsza ciągle jasne tło nieba - informuje UAM.

Jak pokazały badania, trojańczyki mogą zawierać prymitywny materiał, którego początki sięgają narodzin Układu Słonecznego i mogą reprezentować niektóre elementy składowe naszej planety, są więc atrakcyjnymi celami przyszłych misji kosmicznych.

"Ważne jest, żeby odkryć więcej ziemskich trojańczyków, a w szczególności takie o orbitach z niskim nachyleniem, bo może okazać się, że jest do nich łatwiej dotrzeć niż na Księżyc. Mogą więc one stać się idealną bazą do zaawansowanej eksploracji Układu Słonecznego, a nawet być potencjalnym źródłem zasobów" - czytamy w komunikacie.

Obserwacje 2020 XL5 zostały również wykonane za pomocą 4,3-metrowego Discovery Channel Telescope w Obserwatorium Lowell'a w Arizonie (USA) oraz metrowego teleskopu należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej na Teneryfie na Wyspach Kanaryjskich.