miércoles, 16 de octubre de 2013

¿Posee Marte una familia de asteroides?

Un nuevo estudio ha concluido que la órbita de Marte es la anfitriona de los restos provocados por una antigua colisión entre dos cuerpos más grandes, por lo que deberían existir muchos asteroides troyanos. Los resultados fueron presentados en la reunión anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana en Denver la semana pasada, por el Dr. Apostolos Christou , astrónomo de investigación en el Observatorio Armagh en Irlanda del Norte, Reino Unido.

Los asteroides troyanos son asteroides que comparten órbita con un planeta en torno a los puntos de Lagrange estables L4 y L5, los cuales están situados 60° delante y 60° detrás del planeta en su órbita. Los asteroides troyanos se encuentran distribuidos en dos regiones alargadas y curvadas alrededor de estos puntos. En 1772 el matemático Joseph-Louis Lagrange, en sus estudios sobre el problema restringido de los tres cuerpos, predijo que un cuerpo pequeño que compartiera órbita con un planeta quedaría atrapado en los puntos situados a 60° de la línea que une el Sol y el planeta.El cuerpo atrapado realizaría lentamente un movimiento de libración alrededor del punto exacto de equilibrio describiendo una órbita de herradura.Estos puntos se conocen como los puntos de Lagrange L4 y L5.Sin embargo, no se observaron asteroides atrapados en estos puntos hasta más de un siglo después de la hipótesis formulada por Lagrange; fueron los de Júpiter los primeros en descubrirse. 


Aunque no todas las órbitas de los troyanos son estables a lo largo del tiempo, sí lo son durante largos periodos. En la órbita de Júpiter se han descubierto casi 6.000 troyanos, y alrededor de 10 en Neptuno. Se cree que estos pequeños cuerpos datan de los primeros tiempos del Sistema Sola cuando los planetas aún no se encontraban en sus órbitas actuales y la distribución de los pequeños cuerpos en el Sistema Solar era muy diferente a la actual.

El 20 de junio de 1990 se descubrió (5261) Eureka, el primer asteroide troyano de Marte,y el primero en no perteneciente a Júpiter. Se detectó en el Observatorio de Monte Palomar. Este asteroide de tipo-A ocupa el punto de Lagrange L5 del planeta.

A partir de entones, y hasta 2010, se han hallado otros troyanos de Marte: (101429) 1998 VF31 (L5), (121514) 1999 UJ7 (L4) y 2007 NS2 (L4), por orden de descubrimiento. Estos asteroides poseen inclinaciones orbitales elevadas. Se han descubierto otros asteroides orbitando alrededor de los puntos lagrangianos, pero no se han clasificado como troyanos debido a su gran inestabilidad, que provocará que sean expulsados en un plazo máximo de 500 mil años. Pero en la actualidad, podríamos decir que se conocen 7 troyanos marcianos.

Pero además, menos uno, todos los troyanos descubiertos en Marte orbitan en el punto L5. Y lo que ha sorprendido a los científicos ha sido descubrir que de los seis troyanos del grupo de L5, orbitan en torno a Eureka. ¿Cómo se ha podido llegar a esta configuración de las órbitas?

En la figura de la derecha se puede apreciar la similitud de las órbitas de los troyanos que orbitan en torno a L5, con la del asteroide Eureka.


Una propuesta de Christou planeta la posibilidad de que estos troyanos fueran mucho más grandes en el pasado, y que fueron fragmentados en cuerpos más pequeños debido a que sufrieron colisiones de diferente naturaleza. Los miembros del grupo de Eureka pertenecerían entonces originalmente al mismo cuerpo y por ello conservan esta similitud en las órbitas. Esta teoría también explica por qué estos cuerpos son tan pequeños, algunos de sólo unos cientos de metros de diámetro.

Christou explica: si los cuerpos originales tenían muchos kilómetros de diámetro, las colisiones entre ellos eyectarían a los pequeños fragmentos fuera de sus órbitas y abandonarían los puntos de Lagrange debido a la velocidad que alcanzarían. Por ello sólo la colisión entre pequeños cuerpos podían conservar sus fragmentos en dichas zonas, como es el caso del grupo Eureka.

Christou señala que, aunque existen métodos alternativos para la formación del grupo Eureka, las colisiones son generalmente aceptadas para explicar las familias de asteroides en el Cinturón Principal. ¿Y por qué no en el caso de los troyanos de Marte? Es por ello que los próximos estudios sobre la dinámica de estos troyanos nos desvelarán más datos sobre su origen y evolución. Además también obtendremos más datos de las consecuencias que sufren los asteroides tras colisionar entre sí. Realizar este estudio en el Cinturón Principal es más complicado dada la cantidad de cuerpos presentes, pero en Marte, que está mucho más cerca, podría hacerse. Aún así, los modelos ya empleados para el Cinturón Principal sobre colisiones de asteroides pueden aplicarse a los troyanos de Marte, por lo que parte del trabajo ya está adelantado.

Otra aplicación de estas investigaciones sería la de conocer mejor cómo son las órbitas de los fragmentos que se dirigen a la Tierra tras haber estado implicados en una colisión.

"Si un cuero se fragmenta tras una colisión, los diferentes cuerpos eyectados son como bombas de racimo. Y podríamos tener la mala suerte de que una de estas "bombas" se dirija a la Tierra", explica Christou.

Gracias a las nuevas técnicas de observación e instrumentos, los científicos esperan poder aumentar el número de troyanos conocidos en Marte. Cuantos más cuerpos se conozcan mejor se podrá estudiar su naturaleza y sus órbitas. De esta forma se podrá saber mucho más de estos pequeños troyanos en poco tiempo.

Los troyanos de Marte se han convertido para los científicos en laboratorios naturales que ofrecen pistas sobre los procesos evolutivos del Sistema Solar.




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