miércoles, 10 de agosto de 2011

Primeros resultados de la misión Dawn. ¿Qué podemos aprender de las fotografías de Vesta?

Este post se presenta a la XXII Edición del Carnaval de la Física que se celebra este mes en el blog BioUnalm perteneciente a una agrupación de estudiantes de biología de la Universidad Nacional Agraria La Molina.


El asteroide (4) Vesta fue descubierto el 29 de marzo de 1807 por el físico Heinrich Wilhelm Olbers, quien bautizó al asteroide como Vesta, la diosa virgen romana del hogar, a sugerencia del prominente matemático Carl Friedrich Gauss. Es el segundo objeto con más masa del cinturón de asteroides y el tercero en tamaño, con un diámetro principal de unos 570 kilómetros y una masa estimada del 9% del cinturón de asteroides entero. Vesta es el asteroide más brillante y el único en ocasiones visible a simple vista como un astro de sexta magnitud. El punto más lejano en su órbita al Sol supera en no mucho al punto más cercano de la órbita de Ceres.
Ahora, gracias a las primeras imágenes enviadas por la sonda Dawn podemos aprender más sobre este asteroide, considerado como uno de los objetos más antiguos del Sistema Solar.
Cada mundo sólido conocido, tal vez con la única excepción de Io, presenta cráteres. Y lo mismo ocurre con Vesta. Y también al igual que otros cuerpo conocidos, Vesta presenta ranuras y cicatrices de impactos tan grandes que podrían haber acabado con el asteroide completamente destruido. Estos eventos se visualizan en cráteres enormes con un pico central o polar. También se pueden contemplar en las fotografías cráteres de diferentes albedos.
En el vídeo difundido por la NASA de la rotación de Vesta podemos contemplar las ranuras del asteroide y sus cráteres. Hay un peculiar trío de cráteres bautizados por los científicos como el "muñeco de nieve", y se encuentran en el hemisferio norte de Vesta.


Vesta se muestra como una superficie saturada de cráteres en la que los cráteres antiguos parecen difuminarse entre los nuevos. Pero si visualizáis el vídeo y observáis el hemisferio sur, veréis zonas libres de cráteres, lo que puede llegar a llamar la atención. Para analizar esta característica repasemos la geografía de Vesta. Lo primero que podemos apreciar es que el asteroide no es esférico. En términos generales es una esfera achatada, con unas dimensiones de unos 570 kilómetros en su ecuador y 470 kilómetros de diámetro de polo a polo. Evidentemente el eje polar es el eje de rotación. Esto es debido a que si Vesta tuviera otra orientación, con el tiempo, el tirón gravitatorio provocado por el Sol y Júpiter, junto con las fuerzas de fricción internas, tenderían a disipar energía, por lo que a la larga, el eje más corto sería el eje de giro.
"Muñeco de nieve"
Si regresamos al vídeo y contemplamos de nuevo el hemisferio sur de Vesta, veremos ya más claramente las zonas de llanos marcadas por cráteres, pero ninguno de ellos tan grande como el "muñeco de nieve". Estas dos características juntas, menos cráteres y más pequeños, pueden ser una prueba del gigantesco impacto que sufrió Vesta hace mil millones de años, dejando en el polo sur un pico enorme y dispersando a los los meteoritos (HDE) Eucrite, Diogenite, y Howardite través del Sistema Solar. Este pico central es claramente visible en la primera imagen del post. Pero también hay que tener en cuenta que la luz del Sol incide más directamente sobre el hemisferio sur de Vesta por lo que los cráteres de esta región son más difíciles de detectar.
A continuación tenéis unas imágenes de algunos de los cráteres de Vesta capturadas el 24 de julio de 2011. Todos están a la misma escala y miden unos 80 kilómetros de diámetro. De izquierda a derecha: un cráter ostentoso con una extraña materia oscura; un cráter más grande y definido, perteneciente al "muñeco de nieve"; un cráter similar a los presentes en el "muñeco de nieve" pero más degradado y cubierto de cráteres más pequeños; y un par de pequeños cráteres del hemisferio sur, que sugieren un área más joven que la del hemisferio norte.


La imagen inferior muestra el trabajo que está realizando Dawn. En las imágenes en blanco y negro no se puede obtener toda la información deseada por lo que la sonda envía información acerca de las variaciones de composición de la superficie a través de Vesta. Aún es pronto para interpretar estos datos. Las imágenes infrarrojas muestran más claramente las diferencias entre los materiales que las tomadas en luz visible.


Ahora vamos a fijarnos en la siguiente fotografía del polo sur de Vesta. Podemos apreciar que a diferencia de la mitad superior del asteroide que tiene una forma casi redonda, la mitad inferior muestra una característica peculiar: ¡por debajo del cinturón ecuatorial parece que Vesta ha perdido un trozo! En esta imagen el pico en el polo sur de Vesta se ve en la parte derecha. Los surcos en la región ecuatorial poseen aproximadamente 10 kilómetros de ancho. La imagen fue tomada el 24 de julio de 2011, a una distancia de unos 5.200 kilómetros.



El hemisferio norte también posee sus singularidades topográficas. Justo al comienzo del siguiente vídeo, la luz del Sol ilumina una hendidura en la superficie de Vesta. No se parece a un cráter de impacto, y parece que hay ranuras que lo atraviesan y que limitan la superficie superior. Aún no se puede afirmar claramente si es un cambio de pendiente en el terreno, como sí se aprecia en las cercanías del "muñeco de nieve".



Ranuras como las de Vesta ya han sido vistas en otros cuerpos del Sistema Solar. Por ejemplo en Fobos se cree que se deben al hundimiento de una cadena de pozos. La Mars Reconnaissance Orbiter capturó esta imagen de gran detalle de la luna Fobos de Marte el 23 de marzo de 2008.


Pero las ranuras de Vesta no se parecen a una cadena de pozos hundidos. La mayoría de ellos parecen ser concéntricos a la cuenca de impacto del polo sur, aún así hay excepciones. Una forma de averiguar si existe una conexión entre las ranuras y el cráter de impacto es averiguar la edad de ambas características topológicas. En la imagen inferior se han señalado algunas zonas de Vesta. Las flechas amarillas señalan montones de pequeños cráteres que cláramente se encuentran en la parte superior de las ranuras. Con líneas magenta se ha señalado una zona en la que posiblemente las ranuras sean más jóvenes que el cráter que atraviesan. El polo sur está señalado en verde.


Parece poco probable que los surcos existieran antes del gran impacto austral de Vesta. Pero ésta y muchas otras cuestiones podrán ver la luz gracias a los datos aportados por Dawn. 
A continuación tenéis unas ilustraciones que os ayudarán a comprender mejor el tamaño de Vesta y su lugar en el Sistema Solar.


Más información en La Sociedad Planetaria y Wikipedia.

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