Pontos de Lagrange

Pontos de Lagrange segundo as distribuições gravitacionais. No sistema Sol-Terra, a massa maior representa o Sol, e a menor a Terra; no sistema Terra-Lua, a massa maior representa a Terra, e a menor a Lua. Representações fora de escala

Os Pontos de Lagrange foram definidos pelo matemático italiano Joseph-Louis de Lagrange quando descobriu a existência de pontos especiais próximos de um sistema orbital de dois corpos massivos. Estes ocorrem porque as forças gravitacionais das massas cancelam a aceleração centrípeta. As posições que marcam esses locais de intersecção gravitacional são cinco.

Os pontos

Dos cinco pontos de Lagrange, três são sempre instáveis e dois podem ser estáveis. Os pontos de Lagrange instáveis denominam-se: L1, L2 e L3. Estão situados ao longo de uma linha conectando os centros de gravidade das duas massas.

Os pontos que podem ser estáveis (dependendo da relação entre as massas dos dois corpos principais) denominam-se: L4 e L5. Formam o ápice de dois triângulos equiláteros, que têm as massas dos astros grandes em seus vértices de base. A letra "L" que define os locais é usada em homenagem ao físico.

L1

No sistema Sol-Terra o ponto L1 é propício para a utilização de satélites artificiais de observação solar. A visão do astro neste local é ininterrupta. Atualmente é onde se encontra em órbita a sonda de observação solar SOHO.

L2

O ponto L2 está localizado na parte exterior da órbita terrestre ao longo da reta que une a Terra e o Sol. Neste ponto está instalado desde 2001 o satélite de WMAP e está também prevista a instalação do Telescópio Espacial James Webb que complementará o Telescópio Espacial Hubble.

Sabe-se que os pontos de L1 e L2 são instáveis e que é necessário ajustar a escala orbital a cada 23 dias aproximadamente, até se atingir novamente um ponto de equilíbrio.

L3

O ponto L3 também se encontra ao longo da mesma reta que liga L1-L2, mas numa posição simétrica oposta ao centro das massas. A NASA não encontrou, ainda, uma funcionalidade para o ponto L3. O Sol estará sempre entre este ponto e um observador localizado na Terra, impedindo a sua visualização direta. Foi a partir desta premissa que apareceu a teoria de um "Planeta_X" no ponto de L3, tópico popular em ficção científica leiga. A instabilidade orbital não permitiria tal astro naquele local.

L4 e L5

Os pontos L4 e L5 situam-se sobre a órbita terrestre em posições simétricas em relação à Terra. As direcções de ambos os pontos formam ângulos de 60° com a recta que une os dois corpos principais.

Dependendo da relação entre as massas dos dois corpos, estes pontos podem ser estáveis ou instáveis. Eles são estáveis para os sistemas gravitacionais Sol-Terra, Sol-Júpiter e Terra-Lua.

Pontos de Lagrange representados no sistema Sol-Terra, representação fora de escala

Pontos Troianos

Os objetos em órbita nos pontos de L4 e L5 têm a designação de Objetos Troianos. Os asteroides Agamemnon, Aquiles e Hector, em órbita no sistema Sol-Júpiter, são exemplos típicos. No Sistema Solar existem centenas de asteróides troianos, a maioria na órbita com Júpiter, além de várias luas de Saturno que têm companheiros Troianos.

Até hoje não foi encontrado nenhum objeto grande na órbita Troiana Terra-Lua. A Terra possui um asteróide troiano conhecido, o 2010 TK7, situado no ponto L4 do sistema Sol-Terra. Em 1956, o astrónomo polaco Kazimierz Kordylewski descobriu concentrações de poeira cósmica nos pontos Troianos do sistema Terra-Lua. Recentemente, a sonda espacial COBE IRAS confirmou a existência de um anel de poeira próximo à órbita da Terra em torno do Sol. Este anel encontra-se próximo dos pontos Troianos, porém existem dúvidas devido à pressão da radiação solar sobre a poeira cósmica. O asteroide 3753 Cruithne pode-se encontrar oscilando em torno de um dos pontos lagrangeanos do sistema Sol-Terra.

Ver também

• Problema dos três corpos