La curiosità del mese a cura di Tomaso Belloni
I pianeti orbitano intorno al Sole. In realtà i pianeti orbitano intorno al centro di massa del sistema solare, che a seconda delle posizioni dei pianeti a volte è dentro il sole e a volte fuori.
Ma è un dettaglio. Lungo l’orbita di un pianeta ci sono due punti, uno che lo precede di sessanta gradi e uno che lo segue sempre di sessanta gradi, dove un piccolo oggetto può restare in equilibrio e precedere (o seguire) il pianeta. Questi due punti si chiamano punti Lagrangiani L4 e L5.
Prendiamo Giove, il pianeta più massiccio del sistema solare. Nelle zone intorno a L4 e L5 ci sono molti asteroidi e quando dico molti intendo che se ne conoscono circa mezzo milione in L4 e altrettanti in L5.
Prendendo spunto dal nome del pianeta, questi asteroidi sono chiamati “troiani” e si dividono ovviamente in due fazioni: il “campo greco“, quelli che precedono Giove in L4 e il “campo troiano“, quelli che seguono in L5.
Sono tutti catalogati con indici numerici, ma i principali hanno anche un nome, naturalmente in L4 i nomi sono tutti di guerrieri greci (come Achille, Filottete, Nestore) e in L5 ci sono i loro nemici (Astianatte, Mentore, Priamo, Enea, Anchise).
Curiosamente, prima che venisse deciso di dividere i due campi in questo modo, erano già stati dati dei nomi, con la conseguenza che ci sono due “intrusi””: Patroclo sta con i troiani e Ettore con i greci. Curioso, dato che nell’Iliade Patroclo viene ucciso proprio da Ettore.
Non solo Giove ha i suoi “troiani”. Ne conosciamo sette intorno a Marte, nove per Nettuno, uno per Urano, uno per Venere e anche uno per la nostra terra!
L’asteroide 2010 TK7 sta nel punto L4 della terra. Ha un diametro di circa 300 metri.
In realtà le cose non sono così semplici.
2010 TK7 non sta proprio in L4, ma ci gira intorno e la sua orbita è inclinata rispetto a quella della Terra. Complicazioni della meccanica celeste.
Come si può immaginare dai nomi L4, L5, esistono altri tre punti Lagrangiani: L1, L2, L3.
L1 è il punto fra il pianeta e il sole dove l’attrazione gravitazionale dei due è uguale. Ovviamente nel caso di un pianeta si trova più vicino al pianeta che al sole.
Quello è un punto non di equilibrio: basta spostarsi un pochino verso uno dei due corpi celesti e si entra nella regione in cui la sua attrazione prende il sopravvento.
Gli altri due punti, L2 e L3, sono rispettivamente dietro il pianeta e dietro il sole (rispetto all’altro oggetto).
Anche questi non sono stabili, ma è possibile mettere un satellite in orbite particolari intorno ai punti Lagrangiani in modo che siano richieste piccole correzioni per rimanere stabili. Prendiamo il caso del sistema Sole-Terra.
L1 è un’ottima posizione per studiare Terra e Sole, dato che nè Sole nè terra si mettono mai in mezzo.
Attualmente in L1 ci sono l’osservatorio solare SOHO, l’osservatorio del clima nello spazio profondo (DSCOVR) e da pochi mesi anche LISA Pathfinder, di cui parleremo in una “curiosità” futura.
L2, dalla parte opposta del Sole rispetto alla Terra, è ottimale per osservazioni astronomiche, dato che Sole, Terra e Luna sono più o meno sempre nello stesso posto visti dal satellite.
Attualmente c’è la missione GAIA per astrometria stellare ed è lì che verranno posizionati in futuro il successore dello Hubble Space Telescope, il James Webb Space Telescope, e l’osservatorio Euclid per osservazioni cosmologiche.
Gli oggetti in L2 seguono percorsi complessi intorno al punto Lagrangiano, formando figure complesse.
L3 non è utilizzato perchè particolarmente instabile. Questo perchè è molto lontano dalla Terra (sempre dietro il Sole), così lontano che l’attrazione gravitazionale di altri pianeti è troppo forte. Ad esempio, Venere passa regolarmente molto più vicino al nostro punto L3 di quanto non sia la terra.
In conclusione, grazie alla meccanica celeste e ai punti Lagrangiani, intorno a Giove continua l’assedio di Troia con un milione di guerrieri e intorno alla terra si mettono sonde e satelliti in condizioni particolari.
Per saperne di più
Punti di Lagrange da Wikipedia
Un asteroide “troiano” per la Terra da MediaInaf
TK7, l’asteroide che condivide l’orbita con la Terra Le Scienze
