2020年12月、天文学者たちは太陽の周りを周回する軌道上で地球より少し先を進んでいるように見える天体を発見しましたが、確信は持てませんでした。しかし、新たな観測によってこの推測が裏付けられ、この小惑星は地球に接近するトロヤ群小惑星としては2番目であることが明らかになりました。
Nature Communications誌に掲載されたこの新たな研究では、小惑星2020 XL5が一時的な地球トロヤ群小惑星であることを確認しただけでなく、その軌道、大きさ、物理的特性に関する最新の推定値も提供しています。この小惑星は、他に唯一知られている地球トロヤ群小惑星2010 TK7の3倍の大きさで、今後4000年間はトロヤ群小惑星のままです。スペイン、バルセロナ大学の天文学者トニ・サンタナ＝ロス氏と共同執筆したこの新たな論文は、地上最大の望遠鏡を地平線の低い位置に向けることで、これまで見えなかった天体を発見できることも示しています。
トロヤ群小惑星は、太陽の周りを惑星の軌道を共有する小天体で、ラグランジュ点と呼ばれる重力的に安定した場所に停滞することで軌道を維持しています（より正確には、ラグランジュ点の周りを小さな軌道で周回しています）。今回の2020 XL5は、地球から60度前方に位置する第4ラグランジュ点に停滞しています。トロヤ群小惑星は太陽系に多く存在し、木星の軌道上にも多数のトロヤ群小惑星が存在します。
2020 XL5は、2020年12月12日にハワイのPan-STARRS1サーベイ望遠鏡によって発見されました。予備観測ではトロヤ群星であることが示唆されていましたが、観測証拠が不十分であることと、軌道に関する不確実性のため、確認は困難でした。
「軌道に関する知識を深めるため、2021年2月と3月に追跡観測を実施しました。これにより、天体の軌道を非常に正確に計算することができました」とサンタナ＝ロス氏はメールで説明した。「その結果、データアーカイブから天体の補助データを見つけることができました。」
これらの追跡観測は、3つの地上観測所によって実施されました。チリのセロ・パチョン山にある口径4.1メートルの南天体物理研究（SOAR）望遠鏡、アリゾナ州にある口径4.3メートルのローウェル・ディスカバリー望遠鏡、そしてカナリア諸島にある欧州宇宙機関（ESA）の口径1メートルの光学地上観測所です。これらの観測データは、ダークエネルギーサーベイの一環として2012年から2019年の間に収集されたアーカイブデータと統合されました。
「これは非常に困難な観測であり、物体が夜明けの西の地平線の非常に低い位置にあったため、SOAR望遠鏡が最低高度の限界で正確に追跡する必要があった」と、研究の共著者でNOIRLabの研究者であるセザール・ブリセニョ氏はプレスリリースで述べた。
2020 XL5の測光分析により、Cコンプレックス型小惑星であることが明らかになりました。Cコンプレックス型小惑星は、太陽系で最も一般的なタイプの小惑星で、暗黒で炭素を豊富に含む天体です。幅は0.73マイル（1.18 km）で、地球トロヤ群小惑星として初めて発見された2010 TK7よりも大きいです。2020 XL5は今後4,000年間は地球トロヤ群小惑星として活動し、その後は自由になり、新たな軌道で宇宙を旅するでしょう。
2020 XL5は原始トロヤ群星ではないため、地球が誕生して以来L4点に停滞していません。サンタナ＝ロス氏によると、原始トロヤ群星は「主惑星の形成に関する情報を提供してくれる」ため、これは残念なことです。ひいては、太陽系の進化をより深く理解するための鍵となる可能性があるからです。興味深いことに、2020 XL5がトロヤ群星になったのは約600年前です。
この地球トロヤ群小惑星の発見は、「2010 TK7 が稀な例外ではなく、地球太陽系の L4 とおそらく L5 にさらに多くの天体が存在する可能性が高いことを証明しています」とサンタナ＝ロス氏は説明し、「もし存在するなら、最初の原始地球トロヤ群小惑星を見つけるために、調査戦略を強化し続けるための励みになるでしょう」と付け加えた。
この新しい天体は、将来のフライバイミッションのターゲットになる可能性、あるいは宇宙ステーションの設置や資源採掘のための魅力的な場所になる可能性もあるという点でも興味深い。その間、NASAの探査機「ルーシー」のミッションも楽しみだ。昨年末に打ち上げられたこの探査機は、現在木星に向かっており、12年間にわたって木星トロヤ群を探査する予定だ。
