Trojański satelita w martwej strefie Neptuna

Obiegająca gwiazdę planeta tworzy złożony układ sił grawitacji. W tym systemie istnieje kilka „magicznych" punktów w których przyciąganie ciał równoważy się z bezwładnością. Te swego rodzaju „martwe strefy grawitacji" nazywa się punktami libracyjnymi. Obszary te mają naturalną skłonność do gromadzenia mniejszych ciał niebieskich.

Nie każdy punkt libracyjny oferuje wystarczającą stabilność, ale często można tam znaleźć satelity zwane trojańskimi, które poruszając się po tej samej orbicie, co planeta, pozostają w takich punktach. Jest ich pięć: pomiędzy planetą i gwiazdą (L1), za planetą (L2), po przeciwnej do planety stronie słońca (L3). Najciekawsze są jednak punkty L4 i L5, które poruszają się odpowiednia wyprzedzając planetę o 60º i goniąc ją.

Duże ilości trojańskich satelitów odkryto w punktach libracyjnych L4 i L5 orbit Jowisza i Neptuna. Dokładniej mówiąc: poza punktem L5 Neptuna. Istnienie tam stabilnych ciał niebieskich uważano od dawna za pewnik, ale zlokalizowanie ich było trudne ze względu na położenie. Punkt L5 dla Neptuna leży dokładnie na tle najjaśniejszego pasma gwiazd centrum galaktyki i wypatrzenie tam małego stosunkowo obiektu jest bardzo trudne.

Trudność tę pokonali Scott Sheppard i Chad Trujillo z Instytutu Badawczego Carnegie. Podeszli oni bardzo twórczo do problemu: spośród pyłowych znajdujących się pomiędzy Układem Słonecznym a centrum Galaktyki, wytypowali te, które mogą zasłonić światło gwiazd. W momencie, kiedy poszukiwane ciało niebieskie przecina linię łączącą Ziemię z chmurą pyłu, tworzy się okienko obserwacyjne, dogodny moment do znalezienia na ich tle poszukiwanych obiektów. Do typowania odpowiednich momentów wykorzystano zdigitalizowane zdjęcia gwiazd.

W ten sposób Sheppard i Trujillo zostali twórcami nowatorskiej metody obserwacyjnej i pierwszymi odkrywcami trojańskiego satelity Neptuna, krążącego w punkcie L5. Znaleziono go dzięki japońskiemu teleskopowi Subaru na Hawajach, jego orbitę zaś wyliczono przy pomocy teleskopu Magellan Carnegie w Las Campanas, Chile. Odkryty obiekt 2008 LC18 ma średnicę około stu kilometrów. Jego odkrywcy szacują, że w punkcie L5 znajduje się około 150 satelitów o podobnej masie, nie licząc mniejszych ciał. Jest więc co odkrywać.

Punkty libracyjne są dogodnymi miejscami również do umieszczania sztucznych satelitów. W układzie Ziemia - Słońce w ten sposób umieszczono na przykład obserwatorium SOHO (obserwujące Słońce) a po przeciwnej stronie Kosmiczne Obserwatorium Herschela (osłonięte od Słońca Ziemią). Ziemskie punkty L4 i L5 będą wykorzystane przez sondy obserwacyne STEREO.

satelita trojański Neptun punkt libracyjny Scott Sheppard Chad Trujillo Carnegie Institution