Satellite temporaneo

Un satellite temporaneo è un oggetto astronomico che è stato catturato dal campo gravitazionale di un pianeta e che ne è diventato un satellite naturale, ma che a differenza delle lune irregolari dei grandi pianeti del sistema solare esterno, alla fine lascerà la sua orbita attorno al pianeta oppure entrerà in collisione con esso. Gli unici esempi osservati sono 2006 RH₁₂₀, un satellite temporaneo della Terra per dodici mesi da luglio 2006 a luglio 2007, e 2020 CD₃, che è stato scoperto nel 2020.^[1][2] Anche alcune sonde spaziali o razzi defunti sono stati osservati su orbite temporanee.

In astrofisica, un satellite temporaneo è qualsiasi corpo che entri nella sfera di Hill di un pianeta a una velocità sufficientemente bassa da rimanere gravitazionalmente legato al pianeta per un certo periodo di tempo.^[3]

Lo stesso argomento in dettaglio: Problema dei tre corpi.

La dinamica della cattura degli asteroidi da parte della Terra è stata esplorata in simulazioni condotte su un supercomputer,^[4] con risultati pubblicati nel 2012.^[5] Dei 10 milioni di asteroidi near-Earth virtuali, 18.000 sono stati temporaneamente catturati.^[5] La Terra ha almeno un satellite temporaneo di 1 m di diametro in un dato momento, ma sono troppo deboli per essere rilevati con gli strumenti attuali.^[4]

Secondo le simulazioni, i satelliti temporanei vengono tipicamente catturati e rilasciati quando transitano per uno dei due punti di equilibrio gravitazionale del sistema composto dal Sole e dal pianeta lungo la linea che li congiunge, i due punti lagrangiani L1 e L2. Gli asteroidi catturati solitamente hanno orbite molto simili a quelle del pianeta (configurazione co-orbitale) e vengono catturati più spesso quando il pianeta è più vicino al Sole (nel caso della Terra, a gennaio) o più lontano dal Sole (per la Terra in luglio).^[4]

In senso stretto, solo i corpi che completano interamente un'orbita attorno a un pianeta sono considerati satelliti temporanei, chiamati anche "orbitanti catturati temporaneamente" (TCO, dall'inglese temporarily captured orbiters). Tuttavia, gli asteroidi che non si trovano in una stretta configurazione coorbitale con un pianeta possono essere temporaneamente catturati per meno di un'orbita completa; tali oggetti sono stati denominati "sorvolanti catturati temporaneamente" (TCF, da temporarily-captured fly-bys).^[6] In uno studio del 2017, follow-up di un altro studio simulato del 2012 che considerava anche un modello migliorato delle popolazioni di asteroidi near-Earth, il 40% degli oggetti catturati erano TCF. Il numero combinato di TCO/TCF è risultato inferiore rispetto allo studio precedente e la dimensione massima degli oggetti che ci si può aspettare orbitino attorno alla Terra in un dato momento risultava di 0,8 m.^[6] In un altro studio del 2017 basato su simulazioni con un milione di asteroidi coorbitali virtuali, lo 0,36% è stato temporaneamente catturato.^[7]

A febbraio 2020, due oggetti sono stati osservati mentre erano satelliti temporanei della Terra: 2006 RH₁₂₀ e 2020 CD₃.^[8][9][10] Secondo i calcoli orbitali, sulla sua orbita solare, RH₁₂₀ passa passa vicino alla Terra a bassa velocità ogni 20-21 anni,^[9] e a quel punto può diventare di nuovo un satellite temporaneo.

A partire da marzo 2018, c'è un esempio confermato di un asteroide catturato temporaneamente, 1991 VG.^[7] Questo asteroide è stato osservato per un mese dopo la sua scoperta nel novembre 1991, poi di nuovo nell'aprile 1992, dopodiché non è stato più visto fino a maggio 2017.^[11] Dopo essere stato riscoperto, i calcoli orbitali hanno confermato che 1991 VG era stato un satellite temporaneo della Terra nel febbraio 1992.^[7] Un altro episodio di cattura temporanea è stato sperimentato dall'asteroide 2022 NX₁ che potrebbe tornare a essere un mini-satellite del nostro pianeta nel dicembre 2051.^[12][13]

Legenda:

     Satelliti naturali

     Satelliti temporanei

     Quasi-satelliti

     orbita a ferro di cavallo

     Troiani della Terra

Capita anche che la Terra catturi temporaneamente stadi superiori di razzi esauriti o sonde spaziali che percorrono altrimenti orbite eliocentriche; quando ciò viene a verificarsi, gli astronomi possono non avere elementi per identificare immediatamente la natura artificiale dell'oggetto. La possibilità di un'origine artificiale è stata presa in considerazione sia per 2006 RH₁₂₀ osservato nel 2006,^[1] sia per 1991 VG.^[7]

In altri casi, invece, è stato possibile confermare l'origine artificiale dell'oggetto osservato. Nel settembre 2002, gli astronomi trovarono un oggetto designato J002E3. L'oggetto era in un'orbita satellitare temporanea attorno alla Terra, lasciandola per un'orbita eliocentrica nel giugno 2003. I calcoli hanno mostrato che era anche in un'orbita solare prima del 2002, ma era vicino alla Terra nel 1971. J002E3 è stato identificato come il terzo stadio del Saturn V che trasportò l'Apollo 12 sulla Luna.^[14][15] Nel 2006, un oggetto designato 6Q0B44E fu scoperto in un'orbita satellitare temporanea e, sebbene la sua natura artificiale sia stata successivamente confermata, la sua identità è sconosciuta. Un altro satellite temporale artificiale confermato è 2013 QW₁, che si è rivelato essere uno stadio del razzo cinese della missione Chang'e 2.^[16][15]

• Quasi-satellite
• Oggetto near-Earth
• Orbita a ferro di cavallo
• Satellite irregolare

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