Como sabe cualquiera que haya intentado limpiar una casa, deshacerse del polvo es un esfuerzo de Sísifo. Ninguna superficie permanece libre de ella por mucho tiempo. Resulta que en el espacio es algo similar.
El espacio está lleno de polvo interplanetario, que la Tierra acumula constantemente a medida que avanza lentamente alrededor del Sol, en órbita, en la atmósfera y, si es lo suficientemente grande, en el suelo en forma de micrometeoritos.
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Si bien los especímenes pueden no ser grandes, resulta que tales partículas de polvo están reformando la concepción científica de los asteroides y cometas y son suficientes para reconstruir escenas enteras de la historia del sistema solar.
Los asteroides y los cometas son cuerpos primitivos que quedaron de principios de la formación del sistema solar, por lo que cuanto más sepamos sobre su composición, más sabremos dónde se formaron. Los asteroides que se formaron en el mismo vecindario que los cometas tienden a tener una composición más cercana a ellos.
Tratar de romper el continuo asteroide-cometa y categorizar qué tan similares podrían ser los asteroides a los cometas es lo que está haciendo el Dr. Pierre Beck en el proyecto SOLARYS en la Universidad de Grenoble Alpes de Francia.
Utilizando datos de varios instrumentos a bordo de Rosetta, el equipo de CASTRA ha modelado las propiedades del polvo cometario en el entorno del cometa 67P. Crédito de la imagen: ESA / Rosetta / NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0
Hay alrededor de un millón de asteroides registrados oficialmente y debería haber muchos más, explica.
“Tradicionalmente, estos objetos se han considerado los más primitivos del sistema solar. Puedes mirar los ingredientes y ver qué había allí, cómo se acumularon y cómo se formaron hace mucho tiempo ‘.
Material primordial similar al que formó la Tierra o Marte ha experimentado actividad geológica y ha sido cambiado fundamentalmente por condiciones como el calor, la presión y la erosión.
“Los objetos más primitivos, por lo tanto, no vienen a la Tierra en forma de rocas, sino en forma de polvo”, dijo. “Si bien la (cantidad) esperada de meteoritos que llegan a la Tierra en un año puede ser de 5 a 6 toneladas, para el polvo es de 40 000 toneladas”.
Usando muestras de polvo interplanetario recolectadas desde lo alto de nuestra estratosfera y micrometeoritos de lugares prístinos como la Antártida, el Dr. Beck está usando un nuevo método de espectroscopía infrarroja combinada con microscopios de fuerza atómica para examinar sus espectros y propiedades en la escala micrométrica.
Como un arqueólogo que coloca artefactos de un sitio de excavación, puede comparar esos resultados con los datos existentes de los asteroides en el espacio. “Cuando eres un geólogo y encuentras una roca, tienes un afloramiento y tratas de ver la roca en su contexto”, dijo el Dr. Beck.
COSIMA es el instrumento de análisis de polvo in situ a bordo de la sonda espacial Rosetta al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Crédito de la imagen: DLR German Aerospace Center, con licencia CC BY 2.0
Compuestos
Usando cambios en la luz láser infrarroja en muestras que tienen solo 10-20 micrómetros, su equipo puede por primera vez seleccionar minerales de silicato y compuestos orgánicos sin usar químicos agresivos que alterarían el material. También construyen modelos más grandes de las muestras en el laboratorio para refinar qué buscar para identificar y categorizar asteroides y cometas con telescopios terrestres.
Lo que han encontrado en el polvo son polímeros orgánicos complejos, ricos en hidrocarburos y elementos como nitrógeno y oxígeno o, a veces, deuterio (agua pesada).
‘Existe un gran debate sobre cómo se formaron estos orgánicos extraterrestres. Una hipótesis es que se irradiaron mezclas de hielo, pero en ese caso diferentes tipos de mezclas de hielo deberían producir diferentes tipos de compuestos orgánicos ”, dijo el Dr. Beck.
Estudiar la composición química de estas muestras debería ayudarlo a aprender más sobre los orígenes de los asteroides, así como la diferencia entre los asteroides de tipo D, cuerpos oscuros y difíciles de detectar, algunos con interiores helados, que se originan alrededor de Júpiter y más allá, y los cometas helados. .
“Si entendemos eso, nos dirá de qué está hecho el sistema solar exterior y más sobre las cosas iniciales que ingresaron al sistema solar”.
Saber dónde se pueden encontrar ciertos tipos de polvo orgánico podría incluso ayudar a futuras sondas espaciales.
“Se pueden ver algunos de estos asteroides como una fuente de combustible”, dijo. Si hay compuestos orgánicos reducidos, dice, podrían usarse como fuente de energía.
Cometas
La presencia de tales compuestos en el polvo interplanetario es solo una cosa que hace que los científicos se pregunten si los asteroides y los cometas no son necesariamente tan diferentes después de todo. La Dra. Jessica Agarwal, del proyecto CASTRA , cree que también puede haber una superposición por otras razones.
Utilizando datos de la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea que estudió el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko y de telescopios astronómicos, la Dra. Agarwal y su equipo de la Universidad Técnica de Braunschweig en Alemania observaron cómo los cometas y asteroides emiten material activamente al espacio.
“Nuestro objetivo es comprender mejor los procesos que conducen a cambios en las superficies y el interior de los cometas y asteroides”, dijo. “También esperamos comprender mejor su naturaleza primitiva, o cómo eran hace 4.500 millones de años”.
Utilizando datos de varios instrumentos a bordo de Rosetta, el equipo del Dr. Agarwal ha podido modelar las propiedades del polvo cometario en el entorno del cometa 67P. Descubrieron que las partículas de polvo podrían ser agregados sueltos de silicato de tamaño micrométrico y componentes carbonosos de tamaño submicrométrico.
“También estamos observando enormes materiales del tamaño de rocas que salen del cometa 67P, procedentes de ciertos lugares específicos de la superficie … una fuente de rocas”, explicó el Dr. Agarwal.
Asteroide activo
Los cometas no son los únicos cuerpos que emiten material. Tomemos el caso del asteroide 288P. Un asteroide llamado activo que emite polvo, desde la distancia parece un cometa con una cola polvorienta.
“Lo extraño del 288P era que su núcleo parecía doble … y al final, pensé, bueno, ¿tal vez sea un binario?” Dijo el Dr. Agarwal. “Tuvimos que esperar un par de años para volver a observarlo de cerca, y luego, en 2016, obtuvimos más tiempo del Hubble y realmente vimos que eran dos componentes”.
Sus mediciones determinaron que este asteroide, el primero de su tipo que se observará, está compuesto por dos piezas de tamaño similar, que orbitan entre sí a 100 kilómetros de distancia.
Lo encontramos por casualidad. No sabemos si hay más sistemas como este que no vemos ”, dijo el Dr. Agarwal.
Ellos teorizan que los asteroides fueron irradiados por el sol y comienzan a rotar, partiéndose en dos cuando giran demasiado rápido para mantenerse juntos. La distancia entre el par puede deberse a un chorro de gas que se vaporiza desde la superficie y que impulsa una roca como un cohete. Todavía están tratando de averiguar qué causa la cola.
Los científicos han pensado durante mucho tiempo que los asteroides evolucionaron principalmente a través de colisiones, pero es posible que para los asteroides más pequeños, la rotación rápida desempeñe un papel igualmente importante.
Su investigación ha revelado una variedad de asteroides activos, desde aquellos que tienen una ráfaga de actividad única (como si fuera un impacto), hasta aquellos que emiten ráfagas de polvo repetidamente.
“Hay algún proceso que ocurre más o menos al azar que desencadena la erupción de nubes de polvo”, dijo el Dr. Agarwal, refiriéndose a los asteroides que emiten repetidas explosiones de polvo. “Creemos que tal vez es la rotación rápida lo que provoca deslizamientos de tierra o algo así”.
El resultado de todo esto es que la distinción entre cometas y asteroides puede ser más un espectro que una división estricta.
‘La línea se está volviendo más borrosa. En el pasado pensamos que los asteroides son rocas, los cometas son helados. Pero ahora vemos que hay cometas que están casi inactivos… y hay asteroides que están activos. Hay más transición entre esas dos poblaciones de lo que pensábamos en el pasado ”, dijo el Dr. Agarwal.
Escrito por Ethan Bilby
Este artículo se publicó originalmente en Horizon, la revista de investigación e innovación de la UE .
