¿Cómo se descubrieron y nombraron los asteroides troyanos?

Ilustración de los siete objetivos de la misión Lucy: el asteroide binario Patroclus/Menoetius, Eurybates, Orus, Leucus, Polymele y el asteroide del cinturón principal DonaldJohanson.
Créditos: Laboratorio de imágenes conceptuales del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.

El 22 de febrero de 1906, el astrofotógrafo alemán Max Wolf ayudó a remodelar nuestra comprensión del sistema solar, otra vez.

Nacido en 1863, Wolf tenía la costumbre de alterar drásticamente el panorama astronómico. Algo así como un prodigio, descubrió su primer cometa con solo 21 años. Luego, en 1890, declaró audazmente que planeaba utilizar la fotografía de campo amplio en su búsqueda para descubrir nuevos asteroides, lo que lo convertiría en el primero en hacerlo. Dos años después, Wolf había encontrado 18 nuevos asteroides. Más tarde se convirtió en la primera persona en usar el “comparador estéreo”, un dispositivo similar a View-Master que mostraba dos fotografías del cielo a la vez, de modo que los asteroides en movimiento parecían emerger del fondo estrellado.

Quizás no sea sorprendente, entonces, que el 22 de febrero de 1906, Wolf hiciera otro descubrimiento importante: un asteroide con una órbita particularmente inusual. Cuando Júpiter se movió, este asteroide permaneció por delante de Júpiter, como si de alguna manera estuviera atrapado en la órbita de Júpiter alrededor del Sol. El astrónomo alemán Adolf Berberich observó que el asteroide estaba a casi 60 grados frente a Júpiter. Esta posición específica le recordó al astrónomo sueco Carl Charlier un comportamiento peculiar predicho por el matemático italo-francés Joseph-Louis Lagrange más de 100 años antes. Lagrange argumentó que si un cuerpo pequeño (como un asteroide) se coloca en uno de los dos puntos estables en la órbita de un planeta alrededor del Sol (llamados Puntos de Lagrange L4 y L5), el asteroide permanecería estacionario desde la perspectiva del planeta debido a la fuerzas gravitacionales combinadas del planeta y el Sol. Charlier se dio cuenta de que el asteroide de Wolf estaba atrapado en el punto L4 Lagrange de Júpiter. Hasta el descubrimiento de Wolf, la predicción de Lagrange había sido solo un ejercicio matemático. Ahora, estos astrónomos tenían pruebas fotográficas de que Lagrange tenía razón.

Ocho meses después, uno de los estudiantes graduados de Wolf, August Kopff, descubrió un asteroide en el otro punto estable de Lagrange (L5) de Júpiter, así como otro asteroide atrapado en L4 unos meses después.

Una vez que se descubrieron tres de estos asteroides que habitan en puntos de Lagrange, los astrónomos comenzaron a preguntarse cómo llamarlos. En este punto, a la mayoría de los asteroides se les dio nombres de mujeres de la mitología romana o griega, a menos que sus órbitas fueran particularmente extrañas. Los asteroides en cuestión tenían órbitas extrañas, por lo que el astrónomo austríaco Johann Palisa sugirió los nombres de Aquiles, Patroclo y Héctor, personajes de La Ilíada. Aquiles era un héroe griego casi invulnerable (excepto por su talón) y Patroclo era amigo suyo. Héctor, príncipe de los troyanos, finalmente mató a Patroclo, y Aquiles se vengó matando a Héctor. Los asteroides entonces descubiertos recibieron nombres inspirados en la Ilíada.

Esta es una vista del sistema solar interior en un marco de referencia giratorio de Júpiter. La cámara comienza en el punto de vista oblicuo al plano de la eclíptica, luego sube a una vista de arriba hacia abajo. Cúmulos de asteroides troyanos aparecen detrás y delante de Júpiter en su órbita.
Créditos: Estudio de visualización científica de la NASA.

A medida que los astrónomos continuaban descubriendo asteroides escondidos en los puntos Lagrange de Júpiter, continuaron nombrándolos como héroes de la guerra de Troya y comenzaron a referirse a ellos como “asteroides troyanos” (“Asteroides troyanos” se referiría a los asteroides que habitan en los puntos estables de Lagrange de cualquier planeta, aunque los nombres de La Ilíada están reservados para los troyanos de Júpiter). Más tarde se decidió en una convención nombrar los asteroides L4 de Júpiter con caracteres griegos y los asteroides L5 de Júpiter con caracteres troyanos, por lo que L4 y L5 se convirtieron en el “campo griego” y el “campo de Troya”, respectivamente. Al parecer, Palisa no previó esta tradición, ya que su nombre de los primeros tres asteroides llevó a un “espía” griego que residía en el campo de Troya (Patroclo) y a un troyano confundido (Héctor) que probablemente entró en el campo de Grecia con la esperanza de ordenar algunos de sus famosos caballos de madera hechos a medida.

Ninguna nave espacial ha estado jamás en esta población de cuerpos pequeños, llamados asteroides troyanos. Ahora, una nueva misión del Programa de Descubrimiento de la NASA llamada Lucy volará por siete asteroides troyanos, más un asteroide del cinturón principal, para estudiar la diversidad de esta población en una sola misión récord de 12 años. La ventana de lanzamiento de la nave espacial Lucy se abre el 16 de octubre de 2021.

Lucy, que se lanzará a finales de 2021, será la primera misión espacial en explorar los asteroides troyanos. Se trata de una población de pequeños cuerpos que quedan de la formación del sistema solar. Lideran o siguen a Júpiter en su órbita alrededor del Sol y pueden informarnos sobre los orígenes de los materiales orgánicos en la Tierra.
Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, es la institución investigadora principal y dirige la investigación científica. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, brinda administración general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión. Lockheed Martin Space Systems en Denver está construyendo la nave espacial. La carga útil de la nave espacial está siendo proporcionada por Goddard, el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Estatal de Arizona. La gestión del programa Discovery está a cargo del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama.