Alfonso Padilla Vivanco
El primero de enero de 1801, el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi descubrió un nuevo planeta, entre las órbitas de Marte y Júpiter. Era mucho más pequeño y tenue que los demás planetas conocidos, por lo que se le denominó planeta menor o asteroide. Desde entonces, se han descubierto más de 10 mil asteroides, que son un grupo fascinante de objetos estelares. Los asteroides son fragmentos de planetas pequeños que se cree se dividieron en colisiones entre sí en los inicios de la historia del sistema solar. La gravedad de Júpiter impidió la formación de un gran planeta dentro de su órbita, y el resultado son los numerosos asteroides, que ahora orbitan al Sol, formando un cinturón de rocas y polvo. La mayoría de los asteroides orbitan entre Marte y Júpiter, pero muchos otros han sido expulsados del cinturón de asteroides durante colisiones posteriores y se desplazan por todo el sistema solar.
El asteroide de mayor tamaño es Ceres, con un diámetro de 930 kilómetros. Al igual que todos los demás asteroides grandes, permanece a salvo dentro del cinturón de asteroides, pero los pequeños, que pueden desplazarse por el sistema solar, pueden llegar a impactar la Tierra. Cuando uno de ellos lo hace, cae a través de la atmósfera en forma de meteorito. Los meteoritos son fragmentos de planetas destrozados. El impacto de un fragmento de asteroide gigante (o fragmento de cometa) se atribuye ampliamente a la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años. La mayoría de los meteoritos son de piedra, pero algunos están hechos de hierro. Los asteroides más grandes se pueden ver con binoculares o con un telescopio pequeño si se sabe a dónde apuntar. A diferencia de las órbitas de los planetas, las órbitas de estos asteroides están inclinadas en ángulos amplios con respecto al plano de la eclíptica de la Tierra. La emoción de observar asteroides reside simplemente en encontrarlos y rastrearlos. Decenas de ellos están al alcance de equipos de aficionados.
En la década de los años ochenta del siglo XX, fue descubierto el primer asteroide coorbital, el que lleva como nombre: Cruithne. Un asteroide muy interesante que tiene la forma de un riñón. Este cuerpo gira en torno al Sol, compartiendo la órbita de la Tierra. Se pensó en algún momento que este objeto podría ser una segunda Luna para nuestro planeta, sin embargo, se descartó esa posibilidad al observar que Cruithne realmente orbita al Sol, y no a la Tierra. Se ha calculado el diámetro de este asteroide, y se sabe ahora que es de 5 kilómetros.
La órbita completa de Cruithne alrededor del Sol tiene una duración de 364 días, además de ello Cruithne entra en resonancia orbital, 1:1, con el globo terráqueo. El término de resonancia orbital es usado en mecánica celeste y significa que los cuerpos en órbita ejercen una influencia gravitacional periódica y regular. Existen otros casos de resonancia orbital en el sistema solar, por ejemplo, por cada 5 vueltas que da Júpiter en torno al Sol, Saturno da 2 vueltas. Por lo que, la resonancia orbital entre Júpiter y Saturno es de 5:2. Un ejemplo más, sucede en el cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter. Se sabe que el periodo orbital del gigante gaseoso es de 12 años terrestres.
En la familia de asteroides estos no se distribuyen uniformemente, sino que generan espacios vacíos en la órbita, los cuales están en resonancia orbital con Júpiter. Algunos de estos espacios se encuentran en ¼=3años; 1/3=4años, ½=6años. Esto significa que mientras Júpiter da la vuelta al Sol en 12 años, los espacios libres de asteroides le dan la vuelta a Júpiter en 3, 4 y 6 años, respectivamente, teniendo con ello resonancia orbital con el planeta.
Existe otro tipo de resonancia, conocida como resonancia de Laplace, 1:2:4, en ésta se pueden expresar las órbitas de tres objetos celestes de forma simultanea. El caso más citado es el de Júpiter con sus satélites galileanos, Ío, Europa y Ganímedes. Esto significa que mientras Ío, gira en torno a Júpiter 4 veces, Europa gira 2 veces y Ganimedes lo hace 1 vez. Entre menor sea el diámetro de la órbita del satélite, mayor será el número de vueltas en torno al planeta.
Para el año 2002, el LINEAR (Lincoln Near Earth Asteroid Research) observó a otro asteroide coorbital, el que fué catalogado con el código: 2002 AA29. Este objeto estelar gira en torno a nuestro planeta haciendo una trayectoria en espiral. La sorpresa fue cuando se pudo medir el tamaño aproximado de éste, que es de 100 metros. Después del hallazgo de Cruithne, se han descubierto más resonancias de asteroides que acompañan a la Tierra. Algunos han sido catalogados como: 54509 YORP, 1998 UPI, 2010 SO16, 2009 BD y 2015SO2.
En el siglo XVIII, los matemáticos Joseph-Louis Lagrange y Leonhard Paul Euler, estudiaron el sistema Sol-Tierra-Luna. Dedujeron que podían tratar, matemáticamente, a este sistema de tres cuerpos como si fueran solo dos. Y determinaron el sistema Tierra-Luna, el cual orbita alrededor de otro cuerpo, el Sol. También descubren que existen cinco puntos en los que las fuerzas gravitacionales y centrifugas se equilibran. Estos puntos son conocidos como puntos de Lagrange: L1, L2, L3, L4 y L5.
Existe un asteroide troyano terrestre identificado con, 2010 TK7, este objeto celeste se encuentra en el punto de Lagrange L4. Fue descubierto en octubre de 2010 por el telescopio espacial WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer). Sin duda que este tipo de objetos, no deja de ser preocupante por su distancia a la Tierra, la cual ha sido calculada y es de 80 millones de kilómetros respecto a nuestro planeta, en una órbita estable. Al menos en los próximos, 10,000 años, continuará orbitando de la misma forma.
A lo largo de los últimos años se ha estudiado y analizado porque se producen resonancias entre los cuerpos celestes. Es realmente muy impresionante que los mismos objetos estelares orbiten de esa forma, como siguiendo una relación numérica particular con sus objetos vecinos. Un ejemplo muy conocido de ésto, es el grupo de asteroides formado por el grupo Hilda, el cual se halla en una relación resonante de 2/3=8 años terrestres, respecto de Júpiter. Esto es, cada dos vueltas de Júpiter al Sol, los asteroides darán tres a Júpiter. Por lo que la resonancia es de 3:2.
Una conclusión visible de la resonancia orbital es que la geometría de los objetos estelares involucrados se repite periódicamente, esto tiene la consecuencia de facilitar la evolución del sistema. La armonía de los movimientos celestes tiende a ser casi perfecta.
Apreciable lectora y lector, te invito a ver el siguiente video:
https://www.youtube.com/watch?v=wsngxKheReQ
alfonso.padilla@upt.edu.mx .Universidad Politécnica de Tulancingo
