lunes, 2 de abril de 2012

Simulaciones para descubrir la naturaleza del objeto que impactó contra Júpiter en 2009


Durante julio de 1994, astrónomos aficionados y profesionales fueron testigos del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 contra la atmósfera de Júpiter. Si bien este tipo de impactos son generalmente raros, en julio de 2009, 15 años después, se observó otro fenómeno similar. El objeto responsable del impacto de 2009 no fue observado directamente, por lo que los astrónomos sólo pudieron deducir sus características a partir del estudio de las perturbaciones que produjo en la atmósfera joviana, tal y como se aprecia en la imagen superior.
Una nueva investigación liderada por Jarrad Pond, de la Universidad Central de Florida, junto a otro equipo de la Universidad de Santa Cruz, tienen como objetivo ayudar a determinar la naturaleza del cuerpo responsable del evento de 2009 sobre Júpiter. Sin una observación directa, el equipo utilizó simulaciones numéricas con el fin de comprender mejor qué tipo de objeto podría causar dicha perturbación en la atmósfera joviana.

Usando un código de tres dimensiones hidrodinámicas, el equipo modeló el impacto de ocho cuerpos simulados de entre 0,5 y 1 kilómetros de diámetro, con densidades y composiciones deferentes. Al utilizar el mismo ángulo de impacto (69 grados) y la misma velocidad de colisión (66,4 kilómetros por segundo), los científicos fueron capaces de reducir las opciones en cuanto a tamaño y composición del cuerpo impactador.

Tabla de objetos utilizados en las simulaciones. Crédito de la imagen: Pond, et al.


Al comparar las simulaciones del evento de 2009 con las realizadas para el impacto del cometa Shoemaker-Levy 9, se revelaron claras diferencias. El ángulo de colisión del impacto de 2009 produjo una menor penetración en la atmósfera joviana así como un penacho más pequeño y más lento. Las simulaciones revelaron que cuanto mayor fuera el impactador más grande sería el penacho y más rápida la colisión.
La profundidad de penetración de los impactadores parece estar relacionada con la naturaleza de los mismos. Dado un ángulo de impacto fijo, el impactador más denso penetraba más profundamente en la atmósfera joviana. Cuando el equipo comparó estas simulaciones con las del impacto del Shoemaker-Levy 9 se percataron de varias diferencias. Las perturbaciones en la atmósfera de Júpiter fueron significativamente mayores durante el evento de 1994.

Comparación de la distribución de la densidad atmosférica durante las secuelas de dos eventos de 1994 (izquierda) y de 2009 (derecha).


De los ocho objetos modelados en las simulaciones del equipo, la mayoría de objetos de 0,5 kilómetros de diámetro no puedieron explicar las alteraciones observadas en la atmósfera de Júpiter por el impacto de 2009. Los objetos más pequeños parece que no penetran lo suficiente como para explicar la cantidad de amoníaco detectado en la extratosfera del gigante de gas. Teniendo en cuenta estos datos, los científicos fueron capaces de establecer un límite inferior para el diámetro y densidad del objeto impactador de 2009. Un impactador de 0,5 kilómetros de diámetro compuesto de basalto, o un impactador de 1 kilómetro de diámetro hubieran sido suficientes para explicar los niveles alcanzados de nubes de hielo de amoniaco en la troposfera joviana.
Todavía son necesarias más simulaciones con el fin de limitar otros parámetros del impactador. Además, el equipo afirma que el transporte de amoníaco a partir de la alta troposfera hacia la estratosfera a través de los penachos de impacto debe ser investigado. Con más investigación, los científicos esperan afinar aún más las posibles causas de las perturbaciones atmosféricas relacionadas con el evento de 2009 en Júpiter.




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