Telescopios de ESO detectan lo que podría ser el planeta enano más pequeño del Sistema Solar

Una nueva imagen de Higía con el instrumento SPHERE / VLT, que podría ser el planeta enano más pequeño del Sistema Solar hasta el momento. Como objeto en el Cinturón Principal de Asteroides, Hygiea cumple de inmediato tres de los cuatro requisitos para ser clasificado como un planeta enano: orbita alrededor del Sol, no es una luna y, a diferencia de un planeta, no ha despejado el vecindario. su órbita. El requisito final es que tenga suficiente masa como para que su propia gravedad la lleve a una forma más o menos esférica. Esto es lo que las observaciones de VLT ahora han revelado sobre Higía.
Créditos: ESOPO. Vernazza et al./ algoritmo MISTRAL (ONERA / CNRS).

Utilizando el instrumento SPHERE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha revelado que el asteroide Higía podría clasificarse como planeta enano. El objeto es el cuarto más grande del Cinturón de Asteroides después de Ceres, Vesta y Pallas. Por primera vez, los astrónomos han observado a Higía con una resolución lo suficientemente alta como para estudiar su superficie y determinar su forma y tamaño. Descubrieron que Higía es esférica, pudiendo destronar a Ceres como poseedora del título de planeta enano más pequeño del Sistema Solar.

Como objeto del cinturón principal de asteroidesHigía satisface de inmediato tres de los cuatro requisitos para ser clasificado como un planeta enano: orbita alrededor del Sol, no es una luna y, a diferencia de un planeta, no ha despejado los alrededores de su órbita. El requisito final es que tenga la suficiente masa como para tener su propia gravedad, generando así una forma más o menos esférica. Esto es lo que las observaciones de VLT han revelado ahora sobre Higía.

«Gracias a la capacidad única del instrumento SPHERE, instalado en el VLT (uno de los sistemas más potentes del mundo para la obtención de imágenes), pudimos resolver la forma de Higía, que resulta ser casi esférica», afirma el investigador principal Pierre Vernazza, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella, en Francia. «Gracias a estas imágenes, Higía puede ser reclasificado como un planeta enano, por ahora el más pequeño del Sistema Solar».

El equipo también utilizó las observaciones de SPHERE para restringir el tamaño de Higía, estimando su diámetro en poco más de 430 km. Plutón, el más famoso de los planetas enanos, tiene un diámetro cercano a 2400 km, mientras que Ceres tiene unos 950 km de tamaño.

Higía es el cuarto asteroide más grande del Cinturón, detrás del planeta enano 
Ceres (945 kilómetros, o 587 millas de diámetro), y los asteroides 
Vesta (525 kilómetros) y 
Pallas (512 kilómetros).
Crédito: Vernazza et al., Nature Astronomy, 2019 .

Sorprendentemente, tal y como indica el estudio publicado hoy en la revista Nature Astronomy, las observaciones también revelaron que Higía carece del gran cráter de impacto que los científicos esperaban ver en su superficie. Higía es el miembro principal de una de las familias de asteroides más grandes, con cerca de 7000 miembros que surgieron del mismo cuerpo principal. Los astrónomos esperaban que el evento que condujo a la formación de esta numerosa familia hubiera dejado una gran y profunda huella en Higía.

Nuevas observaciones con el instrumento SPHERE de ESO en el Very Large Telescope han revelado que la superficie de Hygiea carece del gran cráter de impacto que los científicos esperaban ver en su superficie. Como se formó a partir de uno de los mayores impactos en la historia del cinturón de asteroides, esperaban encontrar al menos una cuenca de impacto grande y profunda, similar a la de Vesta (abajo a la derecha en el panel central). El nuevo estudio también descubrió que Hygiea es esférica, y que potencialmente toma la corona de Ceres como el planeta enano más pequeño del Sistema Solar. El equipo utilizó las observaciones de SPHERE para restringir el tamaño de Hygiea, poniendo su diámetro en poco más de 430 km, mientras que Ceres tiene un tamaño cercano a los 950 km.
Crédito: ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

«Este resultado fue una verdadera sorpresa, ya que esperábamos la presencia de una gran cuenca de impacto, como ocurre con Vesta«, confirma Vernazza. Aunque los astrónomos han observado la superficie de Higía con una cobertura del 95%, sólo pudieron identificar dos posibles cráteres no concluyentes. «Ninguno de estos dos cráteres podría haber sido causado por el impacto que originó la familia Higía de asteroides, cuyo volumen es comparable al de un objeto de 100 km de tamaño. Son demasiado pequeños», explica el coautor del estudio Miroslav Broo, del Instituto Astronómico de la Universidad Charles de Praga, República Checa.

Utilizando el instrumento SPHERE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha revelado que el asteroide Higía podría ser un planeta enano. Descubre más sobre este fascinante objeto en el nuevo ESOcast Light.
Crédito: ESO.

El equipo decidió investigar más a fondo. Usando simulaciones numéricas, dedujeron que la forma esférica de Higía y la gran familia de asteroides son, probablemente, el resultado de una gran colisión frontal con un gran proyectil de un diámetro de entre 75 y 150 km. Sus simulaciones muestran que este violento impacto, que se cree ocurrió hace unos 2.000 millones de años, destrozó por completo el cuerpo principal. Una vez que las piezas sobrantes volvieron a unirse, le dieron a Higía su forma redonda y miles de asteroides compañeros. «Tamaña colisión entre dos cuerpos grandes en el cinturón de asteroides es única en los últimos 3-4 mil millones de años», dice Pavel Ševeček, un estudiante de doctorado del Instituto Astronómico de la Universidad de Charles que también participó en el estudio.

Simulación computacional de la fragmentación y reensamblaje que condujo a la formación de Hygiea y su familia de asteroides, luego de un impacto con un objeto grande. Si bien los cambios en la forma de Hygiea ocurren después del impacto, el candidato a planeta enano finalmente adquiere una forma redonda.

Crédito:P. Ševeček / Universidad de Charles .

El estudio en detalle de los asteroides ha sido posible gracias, no sólo a los avances en el cálculo numérico, sino también al hecho de contar con telescopios cada vez más potentes. «Gracias al VLT y al instrumento de óptica adaptativa de nueva generación SPHERE, ahora obtenemos imágenes de asteroides del Cinturón Principal con una resolución sin precedentes, cerrando la brecha entre las observaciones basadas en tierra y las observaciones de misiones interplanetarias», concluye Vernazza.

Links:

Fuente: European Southern Observatory (ESO).

Artículo original: ESO Telescope Reveals What Could be the Smallest Dwarf Planet Yet in the Solar System. eso1918 – Science Release. Oct. 28, 2019.

Material relacionado:

Sobre el asteroide Higía:

Asteroid Facts: Hygiea. Peter Christoforou. Astronomy Trek. January 8, 2018.

Asteroid 10 Hygiea. The Sky Live.

Sobre las familias de asteroides:

The Osirian Asteroid Family. Dante Lauretta. The Planetary Society. July 26, 2014.

Se pensaba que los asteroides basálticos del Cinturón de asteroides provenian de los materiales desprendidos del asteroide Vesta luego de sufrir grandes impactos largo tiempo atrás y que dejaron grandes cráteres en su superficie; pero un nuevo estudio propone una segunda fuente para tales asteroides según lo describe el siguiente artículo, que en el camino revisa las composiciones típicas de los asteroides, también el concepto del proceso de diferenciación de un cuerpo y el de órbita resonante con Júpiter:

Basaltic asteroids might not all be from Vesta. Peter Sinclair. astrobites, June 15, 2018.

Determinando las propiedades de los asteroides:

Un método más rápido y sencillo que la espectroscopía para la determinación de la composición de un asteroide, es, utilizando su albedo:

Albedo as a quick proxy for asteroid compositions.  Joseph O’Rourke.  astrobites, Jun 26, 2014.

Dos procesos físicos que modifican el estado de movimiento de un asteroide son por un lado un mecanismo rápido, las colisiones y por otro, un mecanismo de propulsión extremadamente lento pero siempre presente, por reemisión de fotones, consecuencia de la absorción de la luz solar. Ambos modifican la velocidad de traslación asi como el estado rotacional del asteroide y ambos son destructivos, el primero por impacto, el segundo si la velocidad de rotación es sufcientemente alta, las tensiones que se desarrollan en el cuerpo, superan a las fuerzas de cohesión, desintegrándolo. El siguiente artículo describe cómo se determina la velocidad de rotación de los asteroides a partir de sus curvas de luz:

An asteroid rotation factory. Elisabeth Newton. astrobites, Jan 18, 2012.

El caso inusual del asteroide 288P:

Con la ayuda del Telescopio Espacial Hubble, un grupo de astrónomos liderado por Alemania ha observado las características intrigantes de un tipo inusual de objeto en el Cinturón de Asteroides: dos asteroides orbitando entre sí y exhibiendo características similares a las de los cometas, incluyendo un coma brillante y una cola larga. Este es el primer asteroide binario conocido, también clasificado como un cometa:

Hubble discovers a unique type of object in the Solar System. spacetelescope.org. Sep 20, 2017

Existe un cementerio de cometas durmientes en el Cinturón de Asteroides:

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Anitoquia, Medellín, Colombia, descubrieron un cementerio de cometas donde algunos de los objetos, inactivos durante millones de años, han vuelto a la vida debido a un aumento en la energía que recibieron del Sol:

Lazarus Comets’ Return to Life after Being Inactive for Millions of Years. Royal Astronomical Society. Aug 2, 2013.

El Cinturón de Asteroides en profundidad:

La editora de material científico ScienceDirect generó automáticamente las siguientes páginas utilizando enfoques heurísticos y de aprendizaje automático para extraer información relevante de su extensa colección de contenidos. Recopilaron esta información para el tema Cinturón de Asteroides, proporcionando al lector profundidad y amplitud:

Asteroid Belts. ScienceDirect.

Sobre los Planetas Enanos y la Misión Dawn:

En el apartado «Material relacionado» del siguiente artículo, hay una colección de recursos (artículos, libros, videos, sitios) sobre la introducción de la categoría «planetas enanos», haciendo alusión a la derogación de Plutón como planeta, pasando a ser planeta enano, junto a sugerencias de libros sobre Ceres, Vesta, Pallas, la Misión Dawn de la NASA, Asteroides y Planetas Enanos, y videos de conferencias sobre estos temas:

¿Dónde está el hielo en Ceres? Nuevos hallazgos de la misión Dawn de la NASA. Carlos Costa. AAA, Enero 21, 2017.

Sobre la adquisición de la forma esférica de los cuerpos celestes:

La experiencia muestra que los cuerpos celestes tienen una forma casi redonda solo a partir de cierto tamaño. Esa forma sirve como un indicador de un mecanismo distintivo de su formación, causado por un mínimo de masa. Las fuerzas del cuerpo rígido deberían haber sido superadas por la auto gravedad y se debería haber logrado una forma de equilibrio hidrostático. Un nuevo enfoque para correlacionar el tamaño y la forma de un sólido en equilibrio hidrostático equilibrando la gravedad propia y las fuerzas del cuerpo rígido conduce a un límite de tamaño real, no arbitrario:

Size and shape of a celestial body, definition of a planet. Konrad Probsthain. arXiv:1807.08593, Submitted on 12 Jun 2018.

Curiosidades:

Sobre el Origen de Ceres, el Planeta Enano más Grande del Cinturón de Asteroides.

Dawn tomó esta imagen de Ceres el 25 de Febrero de 2017, durante su tercera órbita científica de misión extendida (XMO3), desde una distancia de aproximadamente 4,700 millas (7,500 kilómetros) sobre la superficie de Ceres. La resolución de la imagen es de unos 2.300 pies (700 metros) por píxel. Ahuna Mons, en la extremidad de la derecha, es una montaña de 2.5 millas (4 kilómetros) de altura. Occator alberga los misteriosos «puntos brillantes» (llamados fáculas) que Dawn reveló que eran depósitos de evaporita. Ambas características son relativamente jóvenes, comparten una composición similar, diferente de la composición promedio de Ceres, y sugieren una actividad interna reciente en el planeta enano.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

Nuevas y controvertidas observaciones de la nave espacial Dawn de la NASA , que ha orbitado el planeta enano Ceres desde Marzo de 2015, sugieren que el cuerpo de 4.600 millones de años puede haber sido lanzado al Cinturón de Asteroides principal desde las afueras más frías del Sistema Solar.

El amoníaco detectado en la superficie de Ceres sugiere un nacimiento frío más allá de la órbita de Neptuno.

Largest Object in Asteroid Belt May Have Come From Elsewhere. Michael Greshko & Nadia Drake. National Geographic. Nov. 10, 2015.  

Los comentarios están cerrados.