Cruithne, gairebé un satèl·lit de la Terra
2008/07/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
A vegades està molt lluny i altres vegades s'acosta a la Terra, però no gaire. No obstant això, Cruithne està classificada en el conjunt d'asteroides pròxims a la Terra (Near Earth Asteroids). En aquest nom, a prop significa proximitat a l'òrbita terrestre i no necessàriament a la terrestre. Cruithne s'acosta a la Terra a un màxim de 15 milions de quilòmetres, és a dir, 35 vegades la distància de la Terra a la Lluna.
Desconeixen la seva forma, però els astrònoms han calculat que Cruithne és un “tros” de cinc quilòmetres de diàmetre. Per tant, una vegada realitzats els càlculs, en el moment més pròxim a la Terra, es veu gairebé 1.400 vegades menor que la Lluna. A la vista d'això, no és d'estranyar el seu recent descobriment. El descobriment es va realitzar en 1986, en una foto realitzada en 1983 des de l'observatori australià de Siding Spring Observatory. Des de llavors, l'asteroide, recollint dades, va publicar en 1997 el càlcul de l'òrbita exacta en la revista Nature.
Dansa de l'òrbita
L'article de Nature va tenir gran repercussió en els mitjans de comunicació. La idea difosa en els periòdics era que la Terra té un segon satèl·lit; la Lluna no estava sola en el viatge al voltant de la Terra. És una notícia de gran impacte, especulada des de fa temps amb la idea del segon satèl·lit. No obstant això, els astrònoms ho tenen clar: aparentment sí, està en una òrbita al voltant de la Terra, però no és més que una aparença; Cruithne no és un satèl·lit de la Terra.
Només és possible visualitzar un diagrama d'òrbites (diagrama A). La Terra té òrbita al voltant del Sol i Cruithn també. Totes dues òrbites són aparentment paral·leles, per la qual cosa des de la Terra sembla que l'asteroide és un satèl·lit. La imatge, no obstant això, deixa clar que l'òrbita de Cruithne és conseqüència de l'efecte del Sol i no de la Terra.
És cert que totes dues òrbites no són realment paral·leles, entre altres coses per la seva diferent aparença. L'òrbita de la Terra és gairebé circular i la de Cruithne és una el·lipse més llarga, més excèntrica en el llenguatge dels matemàtics i astrònoms. De fet, Cruithne s'acosta molt al Sol. En el Perihelio (punt més pròxim al Sol), Cruithne està més prop de l'òrbita de Venus i en l'afelio (punt més allunyat del Sol) s'allunya fins a la distància de l'òrbita de Mart.
A la vista del diagrama A sorgeix la preocupació que Cruithne mai caigui a la Terra. Amb un asteroide de cinc quilòmetres, seria un desastre enorme (el que va posar fi a l'era dels dinosaures per a ser una referència tenia aproximadament 10 quilòmetres de diàmetre). Però això no passarà. El diagrama B mostra perfectament per què. És el diagrama dibuixat des del pla de l'òrbita de la Terra, i des d'aquest punt de vista s'observa que les dues òrbites es troben en diferents plans formant un angle entre elles i que en cap punt es toquen entre si. A més de l'òrbita de la Terra, l'òrbita de Cruithne està doblegada també per les de Mercuri, Venus i Mart. Hi ha quatre planetes a excepció del risc de xoc.
Òrbita en mongeta
Cruithn no xoca contra la Terra ni només per la geometria de les seves òrbites. A més, la situació és estable, almenys a curt termini. Tots dos astres, la Terra i Cruithne, es troben en ressonància; a vegades el planeta es mou més ràpid que l'asteroide i a vegades a l'inrevés, però formant una gira completa, tots dos estan en la mateixa posició relativa que en la gira anterior. I això significa que la força gravitatòria que interaccionen entre si tampoc varia d'una volta a una altra. L'estat d'una gira es repetirà exactament igual en la següent. No hi ha sorpreses.
Com a conseqüència d'aquest moviment, l'òrbita que forma Cruithn en cada gira al voltant de la Terra té forma de mongetes. Aquest aspecte es veu en el moviment de Cruithne si considerem la posició de la Terra com un punt fix. C és la representació d'aquest diagrama. En el punt 1, la Terra es troba entre Cruithne i el Sol; a partir d'aquí, l'asteroide es desplaça cap a la part posterior de la Terra, cap al punt 2; després, entre el Sol i la Terra, cap al punt 3; després, cap endavant de la Terra, cap al punt 4; i finalment, torna al principi. Aquest recorregut relatiu té forma de mongeta (els anglesos criden saddle, és a dir, per a muntar a cavall).
El descobriment d'aquesta òrbita relativa va suposar un pas endavant en astronomia, ja que els astrònoms ja havien calculat que una òrbita així seria estable abans de descobrir-la. Però no coneixien exemples. Cruithne va ser el primer. Els càlculs, a més, deixen clar que la principal influència de l'òrbita és la de l'estrella (en aquest cas el Sol) i no la del planeta (la Terra). En definitiva, Cruithne no és com la Lluna, no és un satèl·lit de la Terra, però per influència del Sol forma una òrbita al voltant de la Terra: és una pseudisatélite.
Cicle 700 anys
La veritat és que el cas de Cruithne va suposar una excusa per al càlcul teòric. A curt termini, l'òrbita és efímera, però a llarg termini no. La raó és que la ressonància entre la Terra i Cruithne no és perfecta perquè el període de Cruithne és variable. Molt poc, però canvia. I això genera un cicle de llarga durada.
A vegades triga 366 dies a formar una òrbita al voltant del Sol. Durant aquest període la mongeta es mou una mica cada any. El punt 4 del diagrama C s'aproxima a la Terra. A mesura que ens acostem, la interacció gravitatòria entre tots dos astres augmenta en aquest punt. De sobte, el camp gravitatori de la Terra frena a Cruithne i la situació sofreix un gran canvi: El període de Cruithne canvia.
Sembla una paradoxa, la pèrdua de velocitat fa que Cruithne “caigui” cap al Sol, surti de l'òrbita, però aquesta mateixa caiguda augmenta de nou la velocitat de Cruithne en una òrbita més pròxima al Sol. Finalment el frenat fa que es mogui més ràpid, però dins d'una altra òrbita.
A més de l'òrbita, aquest fenomen canvia de període. Passa de 366 dies a 364 dies, una mica inferior a l'any de la Terra, la qual cosa reposiciona la mongeta. El punt 4 s'allunya de la Terra i el punt 2 s'acosta.
El cicle no acaba, perquè Cruithne i la Terra s'acosten molt. Realment no s'aproximen molt: la diferència entre els plans de les òrbites fa que el punt 2 mai es quedi molt prop de la Terra, i la gravitació de la Terra mai deté el moviment d'aquest punt 2. L'òrbita en forma de mongeta de Cruithne es fa cada vegada més llarga fins a ocupar gairebé tot el rang al voltant del Sol (diagrama D). Arriba a tenir una òrbita en ferradura. Finalment, aquest moviment retrocedeix fins que el període i la velocitat tornen al seu estat inicial. El cicle complet de l'òrbita de Cruithne dura més de 700 anys.
Sol vs Terra
El canvi de forma de l'òrbita de Cruithne és complex des del punt de vista de la Terra. Des del punt de vista solar, l'òrbita és una el·lipse que al llarg de 700 anys només canvia la forma de l'el·lipse, és a dir, els semieixos. L'el·lipse s'estira i s'escurça. No obstant això, el punt de vista de la Terra és més fàcil veure com succeeix.
A vegades, l'òrbita en forma de mongeta queda fora de l'acció de la Terra. Llavors es veu clarament que Cruithne no és un satèl·lit de la Terra. És més, llavors no és cap pseudoélite.
De fet, Cruithne va sortir de l'òrbita al voltant de la Terra en 1995. Arriba a estar a l'altre costat del Sol i dins de tres segles torna i torna a entrar en la 'zona' de la Terra. Si els astrònoms es van trobar en aquesta posició, no hi hauria cap esment en els periòdics de la segona lluna de la Terra. Però igual no ho podien trobar. Distància excessiva per a detectar un petri de cinc quilòmetres.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
