25 de agosto de 2010

ESO/ M.Kornmesser/ L. Calçada
Mientras que la percepción común de los asteroides es que son pesadas rocas gigantes en órbita , un nuevo estudio demuestra que en realidad son ‘pequeños mundos’ en constante cambio que pueden dar a luz a pequeños asteroides que se separan para iniciar su propia vida a medida que giran alrededor del Sol.
Los astrónomos han sabido que los pequeños asteroides consiguen “girar” a rápidas velocidades de rotación por la luz solar que cae sobre ellos, al igual que las hélices bajo acción del viento. Los nuevos resultados muestran que los asteroides giran lo suficientemente rápido como para someterse a la “fisión por rotación”, dividiendose en dos piezas que luego comenzarán a orbitar una a la otra. Estos “asteroides binarios” son bastante comunes en el Sistema Solar.
El nuevo estudio, liderado por Petr Pravec del Instituto Astronómico de la República Checa y con la participación de la Universidad de Colorado en Boulder y 15 instituciones de todo el mundo, muestra que muchos de estos asteroides binarios no quedan atados entre sí y escapan, formando dos asteroides en órbita alrededor del Sol donde previamente había uno solo. El estudio aparece en la edición del 26 de agosto de 2010 de la revista Nature.
Los investigadores estudiaron a 35 de los llamados “asteroides binarios,” asteroides separados en órbita alrededor del Sol que se han acercado el uno al otro en algún momento de los últimos millones de años – generalmente dentro de algunos kilómetros – a velocidades relativamente muy bajas. Ellos midieron el brillo relativo de cada par de asteroides, que corresponden a su tamaño, y se determinó el giro de los pares de asteroides usando una técnica conocida como fotometría.
“Estaba claro para nosotros, entonces, que sólo las órbitas computadas de los asteroides binarios no eran suficientes para entender su origen”, dijo Pravec. ”Teníamos que estudiar las propiedades de los cuerpos. Se utilizaron técnicas fotométricas que nos permitieron determinar sus tasas de rotación y estudiar sus tamaños relativos”.
El equipo de investigación demostró que todos los asteroides binarios del estudio tenían una relación específica entre los miembros grandes y pequeños, con el más pequeño siempre inferior al 60 por ciento del tamaño de su asteroide compañero. La medida encaja precisamente con una teoría desarrollada en 2007 por Daniel Scheeres, coautor del estudio y profesor de ciencias de ingeniería aeroespacial en CU-Boulder .
La teoría de Scheeres predice que si un asteroide binario se forma por fisión en rotación, sólo pueden escaparse de sí en caso que el más pequeño sea inferior al 60 por ciento del tamaño del asteroide más grande. Cuando uno de los asteroides en el par es lo suficientemente pequeño, puede “hacer una pausa” y escapar de la danza orbital, esencialmente, alejándose para iniciar su propia “familia de asteroides”, dijo. Durante la fisión en rotación, los asteroides se separan suavemente entre sí a velocidades relativamente bajas.
“Ésta es quizás la más clara evidencia observacional que los asteroides no son sólo piedras grandes en órbita alrededor del Sol que mantienen la misma forma con el tiempo”, dijo Scheeres. ”En cambio, son pequeños mundos que pueden cambiar constantemente a medida que crecen y, en ocasiones, dar a luz a los pequeños asteroides que a continuación iniciarán su propia vida en órbita alrededor del Sol”.
Aunque los asteroides binarios fueron descubiertos en 2008 por el co-autor del artículo David Vokrouhlicky, de la Universidad Carolina de Praga, su proceso de formación quedó como un misterio hasta el nuevo estudio publicado en Nature.
Cuando se forman los asteroides binarios, las órbitas de los dos asteroides uno alrededor del otro, son inicialmente caóticas, dijo Scheeres. ”El más pequeño roba energía de rotación al más grande, haciendo que éste gire más despacio y el tamaño de la órbita de los dos se amplía. Si el segundo asteroide es lo suficientemente pequeño, hay suficiente energía en exceso para la pareja como para escapar uno y entrar en su propia órbita alrededor del Sol”.
Varios telescopios en todo el mundo se utilizaron para el estudio, con las observaciones más completas realizadas con el telescopio de 1 metro en el Observatorio Wise, en el desierto de Negev, en Israel y el telescopio danés de 1,54 metros en La Silla, Chile. ”Este estudio establece una conexión clara entre asteroides girando y rompiéndose en pedazos, mostrando que los asteroides no son cuerpos monolíticos estáticos”, dijo Vokrouhlicky.
Los asteroides que pueblan el Sistema Solar se concentran principalmente en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter, a unos 200 millones de kilómetros del Sol, pero se extienden hasta el límite del Sistema Solar interior, los cuales son conocidos como los asteroides cercanos a la Tierra. Es probable que haya casi un millón de asteroides más grandes que 1 kilómetro de diámetro, en órbita solar. La nave WISE de la NASA ha detectado 25.000 asteroides nunca antes vistos en sólo seis meses.
Los astrónomos creen que la mayoría de los asteroides no son trozos de roca sólida, sino montones de escombros que vienen en formas que van desde muñecos de nieve y huesos de perro hasta papas y bananas, siendo que cada asteroide está esencialmente pegado por las fuerzas gravitacionales.
“La luz del Sol que golpea un asteroide de menos de 10 kilómetros de diámetro puede cambiar su rotación durante millones de años, una versión lenta de cómo reacciona al viento, un molino de viento”, dijo Scheeres, que ha estudiado los asteroides en la última década. ”Esto hace que el asteroide más pequeño gire más rápidamente hasta que pueda sufrir la fisión por rotación. No es difícil para estas parejas de asteroides ser empujadas al límite”.
El estudiante doctoral de CU-Boulder Seth Jacobson, del departamento de ciencias planetarias y astrofísicas, co-autor del artículo de Nature, dijo que la parte más sorprendente del estudio fue demostrar que la luz del Sol jugó el papel clave en los asteroides ‘nacientes’. ”Hubo un tiempo en que la mayoría de los astrónomos se referían a los asteroides como bichos”, dijo Jacobson. ”Pero cuanto más aprendemos acerca de ellos, más emocionantes resultan. No son sólo grandes trozos de roca, pues tienen la habilidad dinámica para evolucionar “.
Los asteroides en el estudio oscilaron entre cerca de 1 kilómetro a cerca de 10 kilómetros de diámetro, dijo Jacobson. Dijo que uno de los mayores problemas es lo que está por debajo de las superficies de los asteroides. ”Esto es algo que simplemente no lo sabemos aún”, dijo.
Los asteroides se han convertido en un tema candente, dijo Scheeres. La nave espacial japonesa Hayabusa ha hecho dos descensos en el asteroide Itokawa en 2005 antes de su reciente regreso a la Tierra – la primera nave espacial en visitar un asteroide y regresar al planeta. Los científicos tienen la esperanza de recuperar de la nave por lo menos algunas partículas del asteroide, lo que puede dar más información sobre el origen y evolución del Sistema Solar hace unos 4600 millones años.
El presidente Barack Obama este año anunció su plan para la exploración planetaria que consiste en realizar futuros alunizajes tripulados para luego enviar astronautas a un asteroide cercano a la Tierra en las próximas dos décadas. Obama y otros ven un exitoso descenso tripulado en un asteroide como un escalón para que el ser humano finalmente descienda en Marte.
“Los asteroides son importantes para comprender la vida en la Tierra”, dijo Pravec. Señaló que el asteroide de Chicxulub se cree que se estrelló contra la península de Yucatán hace 65 millones de años y causó que los dinosaurios se extinguieran, esencialmente reajustando el reloj evolutivo en la Tierra. Algunos asteroides incluso contienen aminoácidos – los bloques de construcción de la vida – provocando que algunos científicos especulen conque la vida en la Tierra podría haber venido de los asteroides.
Otros co-autores del estudio son de las instituciones de Carolina del Norte, California, Massachusetts, Chile, Israel, Eslovaquia, Ucrania, España y Francia.
Más información en:
http://www.colorado.edu/