Los puntos de Lagrange

Los puntos de Lagrange
• Si consideramos un sistema de dos masas (Luna y
Tierra, por ejemplo), la interacción gravitatoria
combinada de ambos permite que, en ciertos puntos,
una masa mucho menor (un observatorio espacial, un
pequeño asteroide…) se mueva en una órbita sincrónica
con el cuerpo de menor masa (la Luna). Esos son los
puntos de Lagrange.
• Tal vez quede más claro con esta animación de los
puntos de lagrange del Sistema Tierra – Luna.
• Podemos considerar los puntos de lagrange de
cualesquiera dos masas del Sistema Solar: Sol – Tierra,
Tierra – Luna, Sol – Júpiter, etc.
• El punto L1 es el más intuitivo; es donde se equilibra la
interacción gravitatoria del cuerpo de mayor y el de
menor masa.
• Si pensamos en el sistema
Sol – Tierra, un objeto que
se encuentre más cerca del
Sol que la Tierra debiera
orbitar en menos tiempo
que esta. Ahora bien, la
acción de la Tierra se
opone a la del Sol,
aumentando su período, y
justo en L1 es capaz de
igualar su período orbital
con el terrestre.
• El punto L1 del Sistema Sol – Tierra está a 1.500.00 km
de la Tierra, y en él se encuentra el satélite SOHO.
• Otro satélite menos conocido situado en L1 (Sol – Tierra)
es ACE (Advance Composition Explorer, NASA), puesto
en órbita en 1997 y cuya misión es estudiar el viento
solar y el medio interestelar.
• Realmente estos puntos son inestables. Ahora bien, se
puede mantener cierta estabilidad si el objeto sigue una
órbita cuasiperiódica en torno a ellos. Son las llamadas
órbitas de Lissajous.
Orbita de SOHO en torno a L1
• El punto L2 se encuentra en la línea que une las dos
masas, pero al otro lado de la masa menor que L1.
• Pensemos de nuevo en el
sistema Sol – Tierra; un
cuerpo que esté más lejos del
Sol que la Tierra, debiera
orbitar más lento que ella
alrededor del Sol. Ahora bien,
según lo acercamos a la
Tierra, la acción gravitatoria
de esta se va sumando a la
del Sol haciendo que orbite
más rápido. Justo en L2 el
período orbital de este cuerpo
iguala al de la Tierra.
• El punto L2 del Sistema Sol - Tierra se encuentra a
1.500.000 de la Tierra y es un buen lugar para situar
observatorios espaciales ya que la calibración de los
instrumentos es más sencilla al mantener siempre la
misma posición con respecto al Sol y la Tierra, están
más protegidos de la radiación solar…
• En L2 están los satélites PLANCK y WMAP (fondo de
microondas), el telescopio espacial Herschell (infrarrojo),
y allí se situará el telescopio espacial James Webb,
sucesor del Hubble.
• L3 se encuentra en la línea que une las dos masas, pero
al otro lado de la masa mayor. En el caso del Sistema
Sol – Tierra es un punto muy inestable. Por ejemplo,
Venus se aproxima a tan solo 0’3 UAs de ese punto cada
20 meses, superando con mucho la interacción terrestre.
• L4 y L5 se encuentran en los vértices de los triángulos
equiláteros cuya base es la línea que une las dos masas
mayor y menor. Visto desde la masa mayor, el punto L4
precede 60º a la masa menor, mientras que L5 va 60º
por detrás.
• Encontramos asteroides situados en los puntos L4 y L5
de los sistemas formados por el Sol - Júpiter (casi tantos
como en el Cinturón Principal !), Sol - Neptuno (9) y Sol Marte (5); son los Troyanos.
• ¡La Tierra también tiene un troyano!, el asteroide 2010 TK7,
un objeto de unos 300 metros descubierto en 2010 y situado
en el punto L4 del sistema Sol – Tierra.
• Realmente los cuerpos
considerados orbitan
en torno a los puntos
de estabilidad, no
están estacionarios en
ellos.
• En los puntos L4 y L5 del Sistema Tierra – Luna se postula
que hay grandes acumulaciones de polvo conocidas como
las nubes de Kordilewsky.
• Su existencia real no ha sido aun confirmada. A pesar de
ello hay quien dice haberlas observado, con aspecto muy
similares a la luz zodiacal.
• En Saturno, las pequeñas lunas Telesto y Calipso se
encuentran respectivamente en los puntos de Lagrange L4
y L5 del sistema Saturno – Tetis, es decir, son coorbitales
con Tetis.
• Hellena y Pollux hacen lo propio en L4 y L5 del sistema
Saturno – Dione.
• Lista de objetos situados en puntos de Lagrange del
Sistema Solar