Trojanci su rezultat delikatne i divne igre između gravitacije i hiljada malih objekata koji postoje u solarnom sistemu. To ime su ponela sva tela koja se nalaze u orbiama neke planete u Lagranžovim tačkama L4 i L5. To znači da se nalaze na 60° ispred i iza planete, jer se u tim tačkama gravitacije Sunca i dotične planete nalaze u ravnoteži, dozvoljavajući postojanje orbita tipa 'halo' ili 'punoglavac' veće ili manje stabilnosti (tela nisu fiksirana u Lagranžovim tačkama). Dugo vremena jedini poznati Trojanci su bili oni Jupiterovi (tehnički samo se oni u L4 zovu Trojanci, dok su oni u L5 'Grci' ili 'Ahajci', prema nomenklaturi baziranoj na 'Ilijadi'). Porodicu Jupiterovih Trojanaca čine hiljade tela čiji broj može da se meri sa Glavnim asteroidnim pojasom. Prvi Trojanac, (588) Achilles, otkriven je 1906, i dugo vremena se verovalo da su takvi asteroidi Jupiterova ekskluziva, posledica njegovog enormnog gravitacionog polja.
Jupiterovi Trojanci. Beli kružići su poznati, a crne tačke potencijalni prema računarskom modelu. Sam Jupiter je predstavljen crnim kvadratićem na orbiti. Do danas ih znamo za 6.515, ali se verije da onih većih od 1 km ima oko milion.
Astronomima je postojanje Trojanaca oko drugih planeta dugo izgledalo praktično nemoguće, jer bi njihove orbite bile ekstremno nestabilne. A onda smo u prethodnoj deceniji otkrili da skoro sve planete imaju svoje Trojance. Venera, Zemlja, Mars, Uran i Neptun imaju svoje grupe tela u L4 i L5 samo, naravno, u daleko manjem broju od Jupitera. Venera i Zemlja imaju samo nekoliko Trojanaca i oni su vrlo nestabilni (znamo za samo jedan naš Trojanac[1] – to je 2010 TK7), dok Neptun, koji je dalji od Jupitera i bliži Kajperovom pojasu, mora da poseduje relativno veliku i stabilnu populaciju (za sada je katalogovano 17 Neptunovih Trojanaca). Do danas nije otkriven nijedan Saturnov Trojanac, jer blizina Jupiteru predstavlja bitan negativan faktor za stabilnost takvih tela, mada ih svakako poseduje nekoliko, makar privremeno. No najinteresantnije je pitanje Marsovih Trojanaca. Zašto? Pa zato što oni ne bi trebalo da postoje.
U stvarno, ako iskombinujemo skromnu gravitaciju Marsa sa blizinom Jupitera za rezultat bi dobili 0 Trojanaca oko Crvene planete. Ali, suprotno svim očekivanjima, otkriveno je ni manje ni više nego 9 Marsovih Trojanaca (osam u L5 i jedan u L4), što je treći skup po veličini u Sunčevom sistemu, odmah iza Jupitera i Neptuna. Da stvar bude čudnija, svi imaju stabilne orbite. Kako je to moguće? Po jednoj teoriji, i nesumnjivo najsugestivnijoj, radi se o komadima samog Marsa. Ili bolje rečeno, to su ostaci još iz vremena nastanka planete, baš kao što je naš Mesec rezultat sudara proto-Zemlje sa protoplanetom Theiom. Ono što je najzanimljivije jeste kako smo došli do tog zaključka. Ovako. Najveći Marsov Trojanac je (5261) Eureka, otkriven 1990. u Lagranžovoj tački L5 Marsove orbite. Zanimljivo je da je 6 ostalih Marsovih Trojanaca pronađeno odmah u blizini i da imaju jako sličan spektar sa Eurekom, tako da je bilo logično sve ih nazvati Eureka tipom asteroida.
Mars poseduje sopstvene Trojance.
Unutrašnje planete i Jupiter. U plavom i zelenom dati su Marsovi i Jupiterovi Trojanci. Grupa gore desno je tzv. dimanička grupa Hilda asteroida sa preko 1000 članova.
Najpopularnija je hipoteza da je sedam asteroida grupe nastalo kad i Eureka, pre nekih milijardu godina. Najverovarnije da se ne radi o fragmentima posle nekog sudara, već su to rezultati YORP efekta. YORP efekat (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack), što je varijanta efekta Yarkovsky, dovodi do toga da asteroidi i slična mala tela ubrzavaju ili usporavaju svoju rotaciju jednostavno zato što im je površina nepravilna ili različitog sjaja[2]. Efekti Yarkovsky i YORP su krivci za nemogućnost dugoročnog predviđanja orbita asteroida i malih tela, kao i dramatične promene perioda njihove rotacije, kao i povremene destrukcije (Eureka se trenutno okreće svakih 2,7 sati).
Dalje, da bi rasčistili misteriju navedenih objekata trebali bi da znamo njihov sastav. Snimiti kvalitetne spektre tako malih tela do sada nije bilo lako. Ipak, nedavno, nekoliko naučnika je iskoristilo VLT teleskop u Čileu i Nasin infracrveni teleskop na Havajima za analiziranje neke od tih asteroida i zaključili da su im spektri slični, jer svi poseduju olivin [(Mg2+,Fe2+)2SiO4]. Taj materijal je redak na asteroidima (samo 0,4% do sada analiziranih asteroida poseduje njegov trag u spektru), ali je vrlo rasprostranjen na Marsu, što su potvrdili rover "Spirit" i Nasina sonda MRO, posebno u udarnim basenima, kao i u meteoritima koji nam povremeno stižu sa Crvene planete[3]. Olivin je zapravo grupa minerala nastalih od silikata magnezijuma i gvožđa i vrlo su česti na Zemlji, posebno u njenom plaštu, ali su otkriveni i na Mesecu, Marsu i, što je interesantno, na Vesti. Drugim rečima, prisustvo olivina nam jasno govori da su Eureka i njena braća nastali u većem telu. Zaključak je očigledan: Eureka i slični Trojanci potiču iz Marsovog plašta.
Spektri asteroida (5261) Eureka, (311999) 2007 NS2 i (385250) 2001DH47 (levo) u poređenju sa olivinom u Marsovim regionima i njegovim meteoritima.
Pretpostavimo sada da su Eureka i družina nastali nakon snažnog (s)udara na Marsu. Nije nikakav problem objasniti kako bi se tako nešto dogodilo, jer znamo da je relativno lako izbaciti ogromnu količinu materijala u solarnu i Marsovu orbitu prilikom planetnih sudara. Ali je mnogo složenije shvatiti kako bi takvi asteroidi dospeli u stabilne orbite u Lagranžovim tačkama L4 i L5. Predlog grupe istraživača predvođenih dr Davidom Polishookom je jednostavan: ono što je pomerano nisu bili asteroidi, već sâm Mars! Svi znamo da su se tokom svog formiranja planete dramatično selile, tako da su možda Marsovi Trojanci dospeli na svoje pozicije nakon poslednje orbitne selidbe Crvene planete, uzrokovane Jupiterom. Putovanje do Lagranžovih tačaka nije bilo ni lako ni brzo, ali Mars ima velike udarne basene, poput Vastitas Borealisa, koji su mogli da izbace dovoljno materijala čiji je makar mali deo završio u ovim ravnotežnim tačkama. S druge strane, preostala dva Trojanca Eurekine grupe spadaju u tip S i X, te su sigurno asteroidi Glavnog pojasa koji su u Lagranžovim tačkama manje-više privremeno.
OK, ali kako ćemo znati koja je terotija ona prava? Prema modelu, deo materijala koji je bio izbačen u kosmos prilikom velikog udara u Mars mogao je da završi u vidu Hungaria porodice asterioda[4]. Ako je to tačno, Marsovi Trojanci bi mogli da budu bivši članovi te familije. Fipoteza kaže da bi masa materijala u Hungaria grupi trebala da bude 12 puta veća od one koju danas vidimo, što koincidira sa količinom koju bi očekivali usled gravitacionog uticaja Jupitera.
Jedini način da saznamo istinu bio bi da pošaljemo jednu sondu koja bi proučila Marsove Trojance i Hungaria grupu i, ako je moguće, doneti uzorke sa njih na Zemlju. Paradoks je da ako su ti asteroidi stvarno delovi Marsa, onda bi bilo lakše proučavati unutrašnjost Crvene planete slanjem sonde na njegove Trojance nego sletati i kopati po planeti. Baš kao što Jupiterovi Trojanci čuvaju generalne tajne o mehanizmima nastanka solarnog sistema – zato će NASA poslati misiju "Lucy" za njihovo detaljno proučavanje – Marsovi Trojanci obećavaju da će baciti svetlo na nastanak Marsa. Nadamo se da ćemo ih posetiti što pre.
Reference:
- D. Polishook et al., A Martian origin for the Mars Trojan asteroids , Nature Astronomy 1, Article number: 0179 (2017). D. Polishook et al., A Martian origin for the Mars Trojan asteroids , Nature Astronomy 1, Article number: 0179 (2017).
- G.Borisov et al., The olivine-dominated composition of the Eureka family of Mars Trojan asteroids , Monthly Notices of Royal Astronomical Society 466 (1): 489-495 (2017). G.Borisov et al., The olivine-dominated composition of the Eureka family of Mars Trojan asteroids , Monthly Notices of Royal Astronomical Society 466 (1): 489-495 (2017).
[1] U februaru ove godine, sonda "OSIRIS-REx" je na putu ka asteroidu Bennu istražila region oko tačke L4 ali nije našla ništa. Ove godine će i japanska "Hayabusa 2" da proleti kroz region L5 dok bude hitala ka svom cilju – asteroidu Ryugu.
[2] Neverovatan efekat! Recimo, ako bi Sunce bilo usmereno ka njegovom ekvatoru, asteroidu (951) Gaspra, sa prečnikom 6 km i udaljen od Sunca 2,21 AJ, treba 240 mil. god. da ubrza svoju rotaciju sa 12 na 6 sati, dok bi tela Fobosovog oblika trebalo nekoliko milijardi godina da ubrzaju za isti iznos.
Interesantno je da jedan asteroid danas, 54509 YORP, nosi ime ovog fenomena.
[3] Prema nekim informacijama, na Zemlji je pronađeno preko 130 meterorita koji potiču s Marsa.
[4] Grupa svetlih asteroida Glavnog pojasa gravitaciono vezana sa Jupiterom i Marsom.
, 
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
