lunes, 3 de abril de 2017

Encuentran en la órbita de Marte restos de antiguos mini-planetas

Crédito: Apostolos Christou
El planeta Marte comparte su órbita con un puñado de pequeños asteroides llamados troyanos. Ahora un equipo internacional de astrónomos, empleando el Very Large Telescope instalado en Chile, ha encontrado que la mayoría de estos objetos comparten una composición común: son probablemente los restos de un mini-planeta que fue destruido por una colisión hace mucho tiempo. Los resultados aparece publicados en la Royal Astronomical Society.

Los asteroides troyanos orbitan en los puntos de Lagrange de los planetas. 

Crédito: Wikipedia
Los puntos de Lagrange, también denominados puntos L o puntos de libración, son las cinco posiciones en un sistema orbital donde un objeto pequeño, solo afectado por la gravedad, puede estar teóricamente estacionario respecto a dos objetos más grandes, como son en este caso Marte y el Sol. Los puntos de Lagrange marcan las posiciones donde la atracción gravitatoria combinada de las dos masas grandes proporciona la fuerza centrípeta necesaria para rotar sincrónicamente con la menor de ellas. Es decir, los asteroides se mueven a la misma distancia media del Sol que el planeta Marte, pero atrapados en un ángulo seguro de 60 grados por delante y por detrás del planeta rojo. El punto de Lagrange que precede al planeta es el L4, mientras que el que va por detrás en su órbita es el L5.


Alrededor de Júpiter se han encontrado 6.000 troyanos, y alrededor de Neptuno 10. Se cree que datan de los primeros tiempos del Sistema Solar, cuando la distribución de los planetas y de los otros cuerpos menores de nuestro sistema era diferente de la actual.

Marte es hasta ahora el único planeta telúrico en el que se han encontrado asteroides troyanos en órbitas estables. El primer troyano del planeta rojo fue descubierto hace más de 25 años en L5 y se llama Eureka, en referencia a la famosa exclamación de Arquímedes. Hoy se conocen 9, y aunque parezca una cifra irrelevante si la comparamos con los cuerpos localizados en los puntos de Lagrange de Júpiter, en realidad, nos encontramos ante una estructura que no se ve en otro lugar del Sistema Solar.

Para empezar, todos los troyanos, excepto uno, se encuentran en el punto Lagrange L5.  Es más, las órbitas de todos, excepto de uno de los 8 Troyanos de L5, se agrupan alrededor de Eureka. La causa de la distribución irregular de estos objetos todavía no ha sido aclarada, aunque hay un par de teorías. En un primer escenario propuesto, una colisión rompió un precursor de un asteroide en el punto L5, lo que generó los fragmentos que forman el grupo que observamos hoy. Otra posibilidad es que un proceso llamado fisión rotacional provocara que un proto-Eureka se fragmentara. Cualquiera que sea la causa, la agrupación sugiere con mucha probabilidad que los asteroides de esta "familia Eureka" formaban parte de un solo objeto o un cuerpo progenitor. Aunque la evidencia circunstancial de esta hipótesis es fuerte, la prueba que quedaba por realizar era si estos cuerpos comparten una composición común o no. Afortunadamente, esto se puede investigar midiendo la luz del Sol reflejada en la superficie del asteroide, en otras palabras, obteniendo su espectro.

Para ello, un equipo internacional de astrónomos dirigidos por Apostolos Christou y Galin Borisov del Observatorio de Armagh en Irlanda del Norte, utilizaron el espectrógrafo X-SHOOTER montado en "Kueyen", a principios de 2016, para registrar los espectros de dos asteroides que pertenecen a la familia Eureka, 311999 y 385250. Analizando los espectros, encontraron que ambos objetos poseen una composición similar. El hallazgo muestra que estos asteroides están compuestos principalmente de olivino, un mineral que se forma típicamente en objetos mucho más grandes bajo condiciones de alta presión y temperatura, lo que significa que estos asteroides son probablemente restos materiales del manto perteneciente a un mini-planeta o planetesimal que, como la Tierra, desarrolló corteza, manto y núcleo a través del proceso de diferenciación pero, en este caso, el cuerpo fue destruido por una o más colisiones.

Christou señala que "existen muchas otras familias en el Cinturón de Asteroides situado entre Marte y Júpiter, e incluso entre los troyanos de Júpiter, pero ninguna está formada por estos asteroides compuestos por olivino". Esto se relaciona con el llamado problema del manto desaparecido: es decir, si se suma la masa de los diferentes minerales presentes en el Cinturón de Asteroides y particularmente aquellos que se cree que son pedazos de asteroides disgregados y diferenciados, hay un déficit de material procedente del manto de antiguos cuerpos, si lo comparamos con respecto al material encontrado procedente de la corteza y el núcleo de los mismos. 

Aunque el descubrimiento de esta familia dominada por olivinos no proporciona una solución final al problema del manto que falta, muestra que el material del manto estuvo presente cerca de un joven Marte en la historia temprana del Sistema Solar. Como explica Christou: "Nuestros hallazgos sugieren que tal material ha participado en la formación de Marte y quizás su vecino planetario, nuestra propia Tierra".




Fuente: Phys.org

2 comentarios:

  1. Interesantísimo artículo.
    Aparte del enorme interés científico de estos objetos pequeños, pienso que quizá sean más accesibles para la navegación espacial no tripulada que los planetas. Si además se pudieran usar sus recursos para ir más lejos, pienso que pueden ser la clave para colonizar el sistema solar.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Muchas gracias.

      Además de lo que comentas, el estudio de estos cuerpos tiene una enorme ventaja: se necesita poco combustible. ¿Por qué? Porque como la sonda se encontraría en un punto de Lagrange para estudiar estos asteroides, viajaría con ellos impulsada por la gravedad del sistema. En la actualidad, ya se emplean los puntos de Lagrange para colocar satélites. El Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), así como el Observatorio Espacial Herschel ya están en órbita alrededor del punto L2 del sistema Sol-Tierra. El futuro Telescopio Espacial James Webb, también se situará en el punto L2 del sistema Sol-Tierra.

      Un saludo!

      Eliminar