Asteroides (y cometas) como remanentes de la formación del Sistema Solar (Astrobiología IV)

David ByN

Nuestro Sistema Solar es en verdad una compleja estructura que incluye no sólo el Sol y los planetas con sus respectivos satélites, sino también una plétora de cometas y asteroides, restos de la formación de aquéllos, que tienen tamaños muy variados y que presentan órbitas muy diversas, en muchos casos fuertemente elípticas. En algunos casos estás pueden llevar a alguno de estos objetos cerca de la Tierra, con el consiguiente peligro de impacto. La mayor parte de ellos se encuentran situados entre las órbitas de Marte y Júpiter, y se agrupan en familias que suelen estar relacionadas con un gran asteroide que pudo dar origen a las mismas (esencialmente por ruptura de un objeto mayor debido al impacto con un cometa u otro asteroide).


Ceres, un planeta enano, y Vesta, un asteroide de gran tamaño. Ambos se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter, en el Cinturón de Asteroides, en donde se localizan multitud de objetos de distintas masas y formas. Sin embargo, por su forma irregular y alongada, Vesta es un asteroide, mientras que Ceres, el único planeta enano a esta distancia del Sol, debido a su forma esférica producida por esta en equilibrio hidrostático. Imágenes del HST (crédito NASA/ESA). Imagen en alta resolución.

Así, por su localización, del exterior hacia el centro del Sistema Solar nos encontraríamos: i) Cometas de la Nube de Oort, estructura cuya existencia se ha postulado, que contendría billones de objetos, con un total de unas pocas veces la masa de la Tierra, y que estarían localizados entre unas 2,000 y 100,000 unidades astronómicas. ii) Objetos Transneptunianos (TNOs por sus siglas en inglés), que estarían situados a una distancia entre 35 y 50 UA, y que se incluirían en el cinturón de Kuiper. Esta estructura contendría también miles o decenas de miles de cometas. iii) Centauros, que se encuentran entre Neptuno y Júpiter, y cuyo origen estaría en el cinturon de Kuiper. iv) Troyanos, equidistantes del Sol y de Júpiter, en una disposición de triángulo equilátero. v) el Cinturón de asteroides, entre Júpiter y Marte, a distancias entre 2.1 y 3.2 UA. vi) Finalmente, los NEAs o “Near Earth Asteroids“, cuya órbita suele cruzar la de la Tierra y están confinados dentro de la parte más interna del Sistema Solar.


Ceres, un planeta enano, y Vesta, un asteroide de gran tamaño. Ambos se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter, en el Cinturón de Asteroides, en donde se localizan multitud de objetos de distintas masas y formas. Sin embargo, por su forma irregular y alongada, Vesta es un asteroide, mientras que Ceres, el único planeta enano a esta distancia del Sol, debido a su forma esférica producida por esta en equilibrio hidrostático. Imágenes del HST (crédito NASA/ESA). Imagen en alta resolución.
Los NEAs a su vez se dividen en tres categorías, los tipo Atón, Apolo y Amor, siguiendo el nombre de cada prototipo. La figura adjunta proporciona una imagen de las órbitas de estos últimos tipos, diagrama en el que se aprecia que bajo ciertas condiciones, un impacto con nuestro planeta es posible. Si además consideramos a los cometas, generalmente menos masivos pero igualmente con gran poder destructor, tendríamos a los NEOs o “Near Earth Objects“.


Comparación de los tamaños del planeta Marte, el planeta enano Ceres, y los asteroides Vesta, IIda, Eros y Gaspra. Imagen en alta resolución.

En lo que respecta a la composición, los cometas están formados esencialmente por hielos de agua, dióxido de carbono y amoniaco, con silicatos y compuestos de carbono. La situación de los asteroides es más compleja: Los de tipo M y S, de albedo (reflectividad) moderado, estarían formados esencialmente por compuestos de niquel y hierro, o silicatos, respectivamente. Se encuentran dentro del Cinturón de asteroides (2.1-2.8 UA). Los carbonáceos o de tipo C se concentran en distancias que van desde los 2.5 hasta los 3.3 UA, y estarían compuestos por materiales hidratados (hasta un 20%), tal vez fuente del agua de nuestro planeta, tales como óxidos, sulfuros y silicatos. Los de tipo P se pueden identificar con los troyanos y carecen de agua.

La sonda de NASA “Dawn” fue lanzada con éxito el 27 de septiembre de 2007. Después de un encuentro con el planeta Marte con objeto de adquirir energía, la nave tiene previsto alcanzar el asteroide Vesta en el año 1012, para continuar su viaje hasta el planeta enano Ceres, al que sobrevolará tres años después, en el 2015. Es posible que la misión se extienda y que la nave incluso llegue a visitar el asteroide Palas. Así mismo, la misión New Horizons tiene previsto visitar el planeta enano Plutón ese mismo año, en el 2015.


Distribución de los elementos orbitales de varias decenas de miles de asteroides cuyas órbitas son conocidas. Claramente, los asteroides se agrupan en familias, que suelen estar relacionadas con asteroides de gran tamaño, de quienes toman el nombre. Nótese que Vesta está a 2.361 unidades astronómicas, y Ceres a 2.766 AU (fuente NASA).

Por tanto, durante los próximos años, se estudiarán en detalle dos de los cuatro planetas enanos (Ceres y Plutón, y quedaría fuera Eris y Makemake), y varios de los asteroides de mayor tamaño (Vesta, con 428 km,, el segundo más grande y masivo; y posiblemente Palas, el mayor, con 570 km). Con anterioridad, la misión Galileo pasó por las proximidades de Gaspar (12.2 km) e Ida (32 km). NEAR ha hecho lo propio con Eros, un NEO (cuyo diámetro es de 16.8 km), y Matilde (56.8 km). Rosetta visitará visitado Lutetia (95.76 km) y Steins (cuyo tamaño no se conoce). Las imágenes de alta resolución tomadas con el telescopio espacial Hubble muestran una profunda depresión en la superficie de Vesta, lo que indicaría la presencia de un cráter de impacto, ocasionado por el choque con otro cuerpo. De hecho, en la superficie de la Tierra se han recogido meteoritos que, debido a su composición, se supone que provienen de este asteroide. Así que en realidad no hay que enviar sondas espaciales a los asteroides o a Marte para conseguir muestras minerales de los mismos. Aunque, por supuesto, le investigación directa proporciona datos in situ y evita tanto la contaminación biológica como de otro tipo, así como los cambios debidos a todos los procesos acontecidos desde el impacto que los envió al medio interplanetario como la entrada en la atmósfera terrestre y el impacto subsecuente.

El cráter de impacto de Vesta. La parte sur de este asteroide presenta una profunda depresión, probablemente causada por un asteroide más pequeño (crédito NASA/ESA). Imagen en alta resolución.


Ilustración de la evolución de la estructura interna del asteroide Vesta (crédito NASA). Imagen en alta resolución.

De cualquier manera, habrá que esperar unos cuantos años para disponer de unas espectaculares imágenes tomadas con Dawn de Vesta y Ceres, y disponer de información crucial para poder entender la formación del Sistema Solar.


Meteorito encontrado en la superficie de la Tierra, que probablemente formó parte de Vesta.

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Comentarios

Excelente; ustedes me sorprende este tema importante para basicos y avanzados de astronomia, me ayudo poco 2%

Hola.

¡Pero … nada despierta la imaginación (y supongo vacía la caja) como ir "en persona" al sitio!

Por cierto el Ares 1-X parece que ha funcionado como se esperaba, un logro que puede quedar en nada si al final se cancela el proyecto o se queda a medio camino si no se desarrolla el Ares 5.

Y por ir un poco más alla (¿ficción científica?) imaginar que se pudiera capturar uno de estos meteoros en órbita terrestre, con la composición adecuada … ¿cuanto adelantaría la "conquista del espacio"?. En fin, esto es divagar.

Saludos y gracias por la serie.

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