¿Qué son los asteroides?

¿Qué son los asteroides?
¿Qué son los asteroides? 

Llamamos asteroides a cualquiera de los muchos cuerpos rocosos o metálicos del Sistema Solar, ubicados la mayoría de ellos en una zona (el cinturón de asteroides) situada entre las zonas de Marte y Júpiter; también conocido como planeta menor.

Sus tamaños varían desde los casi 1.000 km de Ceres (el primer asteroide en ser descubierto, en 1801) hasta menos de 10 m para el más pequeño detectado hasta ahora.

La masa total de todos los asteroides es de unos 4 x 1021 kg, aproximadamente una doceava parte de la masa de la Luna.

Cuando un asteroide es descubierto se le da una designación temporal, consistente en el año del descubrimiento seguido de dos letras; la primera indica el medio mes en el que el asteroide fue descubierto, y la segunda, el orden de descubrimiento de ese medio mes.

Sólo cuando la órbita ha sido determinada con precisión se le asigna un número permanente, y el descubridor tiene entonces el derecho de bautizarlo.

A finales de 1996, se conocían las órbitas de más de 7.200 asteroides, Continuamente se están descubriendo nuevos asteroides gracias a búsquedas dedicadas exclusivamente a ese fin como el sistema Near-Earth Asteroid Tracking (NEAT), en el monte Haleakala, Hawai, y el Programa Space-watch.

En total, se cree que hay al menos un millón de asteroides, de los cuales el 90-95% se encuentra en el cinturón de asteroides.

Las órbitas de la mayoría de los asteroides tienen excentricidades e inclinaciones mayores que las de los planetas mayores.

En el cinturón de asteroides principal, la excentricidad promedio de las órbitas es de aproximadamente 0,15, y la inclinación, de unos 10º, ocasionalmente exceden 0,5 y 30º, respectivamente, más típicas de las órbitas de los cometas de periodo corto.

De hecho, algunos objetos clasificados como asteroides pueden ser núcleos cometarios extintos. Los periodos de rotación de los asteroides varían entre unas pocas horas y varias semanas, aunque típicamente son de 6 a 24 horas.

Los asteroides más grandes son aproximadamente esféricos, si bien aquellos menores que 150 km son comúnmente alargados o irregulares.

Los estudios con radar de unos pocos asteroides han revelado que algunos pueden tener forma de pesas o ser posiblemente dobles; algunos de éstos son Castalia y Toutatis. El asteroide Ida tiene un pequeño satélite, fotografiado por la sonda espacial Galileo.

Algunos asteroides del cinturón principal forman grupos con características orbitales similares (semieje mayor, excentricidad orbital e inclinación), por ejemplo, los grupos de Cybele, Hida, Hungaria y Phocaea. Cuando un grupo parece haberse originado de la ruptura de un único cuerpo padre, se denomina familia de Hirayama.

Un pequeño porcentaje de asteroides orbitan fuera del cinturón de asteroides principal. Los miembros del grupo Amor cruzan la órbita de Marte, mientras que los asteroides del gurpo Apollo y Alen cruzan la de la Tierra; estos tres grupos se denominan colectivamente asteroides cercanos a la Tierra. Más allá del cinturón de asteroides, los asteroides troyanos orbitan a la distancia de Jupiter.

Los asteroides se dividen en varias clases de acuerdo a su espectro de reflexión, que revela diferencias en su composición. La proporción de las diferentes clases de asteroides cambia marcadamente al aumentar la distancia al Sol.

Los asteroides de clase S (silíceos) predominan en la parte más interna del cinturón de asteroides principal (a menos de 2,4 UA). Los asteroides de clase C (carbonosos) predominan en las partes central y externa del cinturón principal, con un pico a unas 3 UA.

Los oscuros asteroides situados cerca del borde exterior del cinturón principal tienen un tinte rojizo, y pueden ser más ricos en componentes orgánicos; éstos son los asteroides de clase P. Más lejos aun, muchos de los asteroides troyanos son incluso más oscuros; se denominan asteroides de clase D.

Existe una concentración aparente de asteroides de clase M (metálicos) en la mitad del cinturón, a unas 2,5-3,0 UA.

Se cree que los asteroides se formaron mediante la acreción de cuerpos de tamaño métrico, pero que no se agregaron formando un planeta por el efecto gravitatorio de Júpiter, que ya se había formado.

Además, algunos planetesimales sobrantes de la formación de Júpiter pudieron haberse dispersado hacia el cinturón de asteroides. Se fundieron y se diferenciaron, adquiriendo un núcleo metálico, cubierto por un manto y una corteza.

Las colisiones posteriores dieron lugar a fragmentaciones, y de esa manera todos los asteroides son probablemente fragmentos de algún cuerpo mayor. Además, se piensa que la mayoría de los meteoritos son trozos de asteroides.

Anatomía de un asteroide.

El telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO ha sido la herramienta utilizada para encontrar las primeras evidencias de que un asteroide puede tener una estructura interna muy variada.

Con medidas extremadamente precisas, los astrónomos han descubierto que diferentes partes del asteroide Itokawa tienen distintas densidades.

Además de revelarnos secretos sobre la propia formación del asteroide, descubrir qué se esconde bajo su superficie también puede arrojar luz sobre el misterio de qué sucede cuando los cuerpos chocan en el Sistema Solar, proporcionándonos claves sobre la formación de los planetas.

asteroide Itokawa.

En esta detallada imagen vemos la extraña forma de cacahuete del asteroide Itokawa. Con medidas extremadamente precisas llevadas a cabo con el telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto que diferentes partes de este asteroide tienen distintas densidades.

Además de revelarnos secretos sobre la propia formación del asteroide, descubrir qué se esconde bajo la superficie de un asteroide también puede arrojar luz sobre el misterio de qué sucede cuando los cuerpos chocan en el Sistema Solar, proporcionándonos claves sobre la formación de planetas.

Utilizando observaciones desde tierra muy precisas, Stephen Lowry (Universidad de Kent, Reino Unido) y sus colegas, han medido la velocidad a la que gira el asteroide cercano a la Tierra (25143) Itokawa, y cómo ese giro cambia con el tiempo.

Han combinado estas precisas observaciones con un nuevo trabajo teórico sobre cómo los asteroides irradian calor.

Este pequeño asteroide es un misterio, ya que tiene una extraña forma de cacahuete, tal y como reveló la nave japonesa Hayabusa en 2005. Para estudiar su estructura interna, el equipo de Lowry utilizó, entre otras, imágenes obtenidas entre 2001 y 2013 por el telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO, en el Observatorio La Silla, en Chile [1], y así poder medir sus variaciones de brillo a medida que rotaba.

Estos datos temporales se utilizaron para deducir el periodo de giro del asteroide con mucha precisión y determinar así cómo cambia a lo largo del tiempo. Por primera vez, al combinarlo con los conocimientos sobre la forma del asteroide, se pudo explorar su interior, revelando la complejidad de su núcleo [2].

“Es la primera vez que hemos sido capaces de determinar cómo es el interior de un asteroide,” explica Lowry. “Podemos ver que Itokawa tiene una estructura interior muy variada. Este descubrimiento supone un avance muy importante en nuestra comprensión de los cuerpos rocosos del Sistema Solar”.

El giro de un asteroide y de otros cuerpos pequeños en el espacio puede verse afectado por la luz del Sol. Este fenómeno, conocido como el efecto YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack), tiene lugar cuando la luz que llega del Sol es absorbida y se reemite desde la superficie del objeto en forma de calor.

Cuando la forma del asteroide es muy irregular el calor no se irradia de manera uniforme y esto genera una pequeña, pero continua, torsión en el cuerpo que altera su giro [3], [4].

El equipo de Lowry comprobó, tras llevar a cabo las medidas, que el efecto YORP aceleraba lentamente la velocidad a la que gira Itokawa.

El cambio en la velocidad de la rotación es muy pequeño (tan solo 0,045 segundos al año).

Pero esta información es muy diferente a la esperada y solo puede explicarse si las dos partes del asteroide en forma de cacahuete tienen diferentes densidades.

asteroide Itokawa

Una visión esquemática del extraño asteroide en forma de cacahuete Itokawa. Con medidas extremadamente precisas realizadas con el telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO, y combinándolas con un modelo de la superficie topográfica del asteroide, un equipo de astrónomos ha descubierto que diferentes partes de este asteroide tienen distintas densidades.

Además de revelarnos secretos sobre la propia formación del asteroide, descubrir qué se esconde bajo la superficie de un asteroide también puede arrojar luz sobre el misterio de qué sucede cuando los cuerpos chocan en el Sistema Solar, proporcionándonos claves sobre la formación de los planetas.

El modelo utilizado para esta impresión artística está basado en imágenes obtenidas con la sonda Hayabusa, de JAXA. Crédito: ESO. Acknowledgement: JAXA

Es la primera vez que los astrónomos han encontrado evidencias de la gran variedad que puede tener la estructura interna de los asteroides.

Hasta ahora, las propiedades del interior de los asteroides solo podían inferirse a través de medidas de densidad globales y aproximadas.

Este inusual vistazo al variado interior de Itokawa ha desencadenado muchas especulaciones acerca de su formación.

Una posibilidad es que esté formado a partir de los dos componentes de un asteroide doble después de que estos chocaran y se fusionaran.

Lowry añade que “Descubrir que el interior de los asteroides no es homogéneo tiene implicaciones de amplio alcance, especialmente para los modelos de formación de asteroides binarios.

También podría ayudar en los trabajos que se desarrollan para reducir el riesgo de colisión de asteroides contra la Tierra, o con los planes de futuros viajes a estos cuerpos rocosos”.

Esta nueva capacidad de estudiar el interior de un asteroide es un importante paso adelante y puede ayudar a responder muchas preguntas relacionadas con estos misteriosos objetos.

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Notas

[1] Además de con el NTT, para este trabajo se han utilizado medidas de brillo obtenidas con los siguientes telescopios: Telescopio de 60 pulgadas del Observatorio Palomar (California, EE.UU.); Observatorio Table Mountain (California, EE.UU.); Telescopio de 60 pulgadas del Observatorio Steward (Arizona, EE.UU.); Telescopio Bok de 90 pulgadas del Observatorio Steward (Arizona, EE.UU.); Telescopio Liverpool de 2 metros (La Palma, España); Telescopio Isaac Newton de 2,5 metros (La Palma, España); y Telescopio Hale de 5 metros del Observatorio Palomar (California, EE.UU.).

[2] Se ha estimado que la densidad del interior varía de 1,75 a 2,85 gramos por centímetro cúbico. Las dos densidades se refieren a dos partes distintas de Itokawa.

[3] Haciendo una analogía burda y sencilla para explicar el efecto YORP, si uno hiciera brillar un rayo de luz lo suficientemente intenso a través de una hélice, lentamente empezaría a girar debido a un efecto similar.

[4] Lowry y sus colegas fueron los primeros en observar el efecto en acción en un pequeño asteroide conocido como 2000 PH5 (ahora se le conoce como 54509 YORP, ver eso0711). Las instalaciones de ESO también tuvieron un importante papel en este estudio, realizado con anterioridad.

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ESO  
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