miniatura|Imatge dels asteroides troians davant i darrere de Júpiter al llarg del seu camí orbital. També es mostra el cinturó principal d'asteroides entre les òrbites de Mart i Júpiter Els asteroides troians són un sub-grup dels objectes troians. Aquests asteroides comparteixen òrbita amb un planeta o satèl·lit major a l'entorn dels punts de Lagrange estables L₄ i L₅ (punts troians), els quals estan situats aproximadament a 60° al davant i a 60° al darrere del planeta en la seva òrbita, respectivament. Els asteroides troians estan distribuïts en dues regions allargades i corbades al voltant d'aquests punts de Lagrange, amb una mitjana de semieix major d'unes 5,2 ua. El primer asteroide troià de l'òrbita de la Terra, anomenat 2010 TK7, es descobrí l'any 2010 i es feu públic l'any 2011.
Un equip internacional d'astrònoms dirigit per la Universitat d'Alacant i l'Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona va confirmar el febrer de 2022 l'existència del segon asteroide troià terrestre conegut fins ara, batejat com a 2020 XL5, després d'haver-lo estat buscant durant una dècada. Fa 1 km de diàmetre i és 3 cops més gran que el 2010 TK7. El seu descobriment ha estat possible gràcies a l'ús de telescopis de 4 metres, idonis per detectar objectes siderals petits.
Etimologia i ús lingüístic Els objectes troians deuen el seu nom a una convenció de denominació que generalitza l'ús dels troians de Júpiter a altres objectes similars. El seu nom prové dels herois de la guerra de Troia cantats a la Ilíada.
Generalment, el terme asteroide troià es refereix als asteroides troians de Júpiter, que en constitueixen la gran majoria, encara que també se n'han trobat alguns a les òrbites de Mart i Neptú. Amb data de març de 2012, el nombre de troians coneguts superava els 5.253, dels quals només 10 no pertanyien a Júpiter. El nom que reben és en honor dels herois de les guerres troianes: els asteroides situats en el punt L₄, que precedeixen Júpiter, reberen els noms dels guerrers grecs –d'aquí ve que se'ls coneguin com els grecs–, mentre que els que segueixen Júpiter, en el punt L₅, reberen noms dels defensors de la ciutat de Troia –per això familiarment se'ls designa com els troians.
Els asteroides troians no es comporten com un núvol d'objectes amuntegats en els seus punts de libració, a manera de núvol, sinó que mostren òrbites allargades amb forma de «gota». Els seus moviments són una combinació entre el període d'11,856525 anys de Júpiter i un altre període llarg, de 150 a 200 anys de duració. L'asteroide troià més gran conegut és (624) Hèctor.
El terme asteroide troià a vegades s'usa per a referir-se a cossos que orbiten amb relacions semblants respecte al Sol i Mart o respecte a Saturn i algun dels seus satèl·lits, com Dione (vegeu satèl·lit troià).
Història observacional miniatura|La detecció d'asteroides troians ha anat augmentant mitjançant l'avanç tecnològic El primer troià, (588) Aquil·les, fou descobert el 1906 per l'astrònom alemany Max Wolf. Es creu que el nombre total de troians de Júpiter majors d'un 1 km ronda el milió, una quantitat similar al nombre d'asteroides del cinturó principal de la mateixa grandària. Igual que en aquest, els troians formen famílies d'asteroides.
L'any 1772, el matemàtic Joseph-Louis Lagrange, en els seus estudis sobre el problema restringit dels tres cossos, predigué que un cos petit que compartís òrbita amb un planeta quedaria atrapat en els punts situats a 60° de la línia que uneix el Sol i el planeta. El cos atrapat faria lentament un moviment de libració al voltant del punt exacte d'equilibri, descrivint una òrbita de ferradura. Aquests punts són coneguts com els punts de Lagrange L₄ i L₅. No obstant això, no s'observaren asteroides atrapats en aquests punts fins a més d'un segle després de la hipòtesi formulada per Lagrange: els primers a descobrir-se foren els de Júpiter.
Actualment es creu que E. E. Barnard feu la primera observació d'un asteroide troià l'any 1904, encara que la importància de la seva observació no fou apreciada en el seu moment: Barnard cregué que havia vist Febe, satèl·lit de Saturn, que en aquell moment estava a només dos minuts d'arc de l'asteroide, o fins i tot una estrella. La identitat del punt que Barnard observà no fou compresa fins que es feren suficients observacions per traçar l'òrbita del troià (12126) 1999 RM11, un objecte que fou redescobert el 1999.
Al febrer de 1906, l'astrònom alemany Max Wolf descobrí un asteroide en el punt de Lagrange L₄ del sistema Sol-Júpiter i l'anomenà (588) Aquil·les: el mític Aquil·les és un dels herois la Ilíada d'Homer. En els anys 1906–1907, es descobriren dos asteroides troians jovians més, per part de l'astrònom també alemany August Kopff: (624) Hèctor i (617) Pàtrocle. Hèctor, igual que Aquil·les, pertany al punt lagrangià L₄ ("al davant" del planeta en la seva òrbita), mentre que Pàtrocle es convertí en el primer asteroide conegut que pertanyia al punt lagrangià L₅ ("al darrere" del planeta). El 1938 ja es coneixien 11 troians. Aquest nombre es va incrementar tan sols fins a 14, amb data de 1961. Amb data d'abril de 2010, es coneixien a Júpiter 2.600 troians en L₄ i 1.470 en L₅, i el ritme en què es descobreixen augmenta gràcies a la millora i el desenvolupament dels instruments: amb data de gener del 2000, se n'havien descobert 257, mentre que al maig del 2003 la xifra havia ascendit fins a 1.600.
El 1990, es descobrí el primer troià en un planeta diferent de Júpiter: (5261) Eureka, un troià que pertany a Mart. Més tard, el 2001, es trobà el primer troià de Neptú: 2001 QR322. Fins al juliol del 2004 hi havia 1.679 asteroides troians coneguts: 1.051 en L4 i 628 en L5 . N'hi ha molts altres massa xicotets per a ser vists amb els instruments actuals. El troià més gran és (624) Héctor, que mesura 370 × 195 km.
Nomenclatura La nomenclatura de tots els asteroides dels punts L₄ i L₅ de Júpiter en honor dels herois mítics de la Guerra de Troia fou proposada per Johann Palisa de Viena, que fou el primer que calculà de manera acurada les seves òrbites. Els asteroides del grup L₄ són anomenats en honor dels herois grecs (per això es coneixen com a node grec o grup d'Aquil·les, i els que es troben al punt L₅ són anomenats en honor dels herois de Troia (node troià). Cal notar que (617) Pàtrocle fou anomenat abans que es decidís la regla dels grecs/troians, per la qual cosa aquest nom grec apareix al node troià; a més, el node grec també té un asteroide «mal col·locat», (624) Hèctor, anomenat en honor d'un heroi troià.
Amb el temps, el terme asteroide troià, aplicat originàriament només a Júpiter, s'aplica de manera més general a qualsevol cos que ocupa els punts triangulars de Lagrange de qualsevol sistema. Per exemple, el planeta Mart té l'asteroide (5261) Eureka com a troià, o el satèl·lit de Saturn Dione té Helena en el lloc L₄ (grec) i Pòl·lux en el lloc L₅ (troià).
Origen i evolució Existeixen dues teories principals respecte als troians. La primera suggereix que els troians es formaren a la mateixa regió del sistema solar que Júpiter i s'incorporaren a la seva òrbita quan el planeta encara es trobava en formació. L'última etapa de la formació de Júpiter involucrà un creixement descontrolat de la seva massa a causa de l'acreció de grans quantitats d'hidrogen i heli del disc protoplanetari; durant aquest creixement, que es va perllongar solament uns 10.000 anys, la massa de Júpiter es multiplicà per deu. Els planetesimals que tenien òrbites properes a les de Júpiter foren capturats pel camp gravitatori cada vegada més intens del planeta gegant. El mecanisme de captura era molt eficient, ja que, segons la teoria, foren atrapats al voltant del 50 per cent dels planetesimals restants. No obstant això, aquesta hipòtesi presenta dos problemes de gran importància: el nombre de cossos atrapats excedeix en quatre ordres de magnitud la població de troians observada, i els asteroides troians actuals tenen inclinacions orbitals majors que les predites pel model. Tanmateix, les simulacions sobre aquest escenari mostren que aquest mètode de formació inhibiria la creació de troians similars al voltant de Saturn, la qual cosa concorda perfectament amb les observacions.
La segona teoria, part del model de Niça, proposa que els troians foren capturats durant la migració planetària, la qual succeí entre 500 i 600 milions d'anys després de la formació del sistema solar. La migració fou provocada pel pas de Júpiter i Saturn a través de la ressonància orbital 1:2. Quan això ocorregué, Urà i Neptú –així com Saturn en certa manera– es mogueren cap a l'exterior, mentre que Júpiter ho feu lleugerament cap a l'interior. Aquesta migració de planetes gegants desestabilitzà el cinturó de Kuiper principal, el qual expulsà milions d'objectes cap a l'interior del sistema solar, que s'acumularen i formaren els troians que s'observen actualment. A més, la combinació de les influències gravitatòries dels planetes hauria pertorbat qualsevol troià existent amb anterioritat.
El futur a llarg termini dels troians resta encara obert, ja que multitud de ressonàncies febles amb Júpiter i Saturn podrien provocar un comportament caòtic amb el temps. A més, els fragments expulsats de les col·lisions entre troians redueixen lentament la seva població. Les simulacions mostren que aproximadament un 17 per cent dels troians inicials de Júpiter són inestables, per la qual cosa hagueren de ser expulsats en algun moment del passat. Aquests troians expulsats podrien convertir-se temporalment en satèl·lits de Júpiter o en cometes periòdics de Júpiter; això últim podria succeir si s'aproximen al Sol i la seva superfície de gel comença a evaporar-se. Levison i els seus col·laboradors creuen que podrien estar viatjant pel sistema solar prop de 200 troians expulsats de diàmetre major que 1 km, i que és molt poc probable que algun d'aquests pugui travessar l'òrbita de la Terra.
Nombre i masses
Les estimacions del nombre total de troians es basen en estudis profunds d'àrees petites del cel. Es creu que el grup L₄ podria contenir entre 160.000 i 240.000 asteroides de diàmetre major de 2 km i al voltant de 600.000 de diàmetre major d'1 km. Si el grup L₅ contingués una quantitat similar d'asteroides, el nombre total de troians de diàmetre major que 1 km superaria el milió. Aquests nombres són comparables als del cinturó principal d'asteroides. S'estima que la suma de les masses de tots els troians és 0,0001 vegades la massa de la Terra, o una cinquena part de la massa del cinturó principal. Probablement, es coneixen tots els troians de magnitud absoluta de fins a 9,0. El nombre de troians observats al voltant del punt L₄ és lleugerament superior als del punt L₅; no obstant això, com que la variació del nombre dels troians més brillants és escassa, aquesta disparitat probablement es deu a l'existència de biaixos en l'observació. Tanmateix, alguns models indiquen una estabilitat lleugerament major en el grup L₄.
El troià de major grandària és (624) Hèctor, el qual té un radi de 101,5 ± 1,8 km. Existeixen pocs troians la grandària dels quals sigui molt més gran que la mitjana de la població. Per sota d'un radi de 42 km, el nombre de troians creix molt ràpidament, molt més que en el cinturó principal. Aquesta xifra correspon a una magnitud absoluta de 9,5, assumint una albedo (quantitat de radiació reflectida) del quatre per cent. En l'interval entre 4,4 i 40 km de radi, la distribució de les grandàries dels troians és similar a la del cinturó principal. Com que l'observació no proporciona dades, es desconeix la massa dels troians de menor grandària, els quals es creu que són el producte de col·lisions entre troians majors.
Òrbites miniatura|upright=1.2|Comparació de l'òrbita de (624) Hèctor (blava) respecte de la de Júpiter (vermella)