En nuestro Sistema Solar, un asteroide gira alrededor del Sol en la dirección opuesta a los planetas. El asteroide 2015 BZ509, también conocido como Bee-Zed, tarda 12 años para hacer una órbita completa alrededor del Sol. Éste es el mismo período orbital que el de Júpiter, que comparte su órbita, pero se mueve en la dirección opuesta al movimiento del planeta.
Los asteroides co-orbitales de Júpiter, también conocidos como los Troyanos. Los asteroides prógrados están mostrados en color blanco y elasteroide 2015 BZ509 (con su camino en color verde) aparece más tarde en la animación. Los planetas y asteroides están exagerados en tamaño para facilitar su visibilidad.Agrandarla animación. El asteroide 2015 BZ509, de 3 km de diámetro, realiza una revolución completa alrrededor del Sol cada 12 años, el mismo período orbital de Júpiter, con el cual comparte entonces la órbita (co-orbita) pero viajando en la dirección contraria (es retrógado). Es el primer asteroide detectado, retrógrado, que co-orbita con Júpiter. Su característica más importante es la estabilidad de su órbita: los cálculos muestran que hace un millón de años que está en esa órbita y lo seguirá estando en el futuro. La estabilidad se debe a la resonancia co-orbital, es decir, su movimiento está sincronizado con el del planeta , evitando colisiones.
El asteroide con la co-órbita retrógrada fue identificado por Helena Morais, profesora en el Instituto de Ciencias de la Tierra y Ciencias Exactas (IGCE-UNESP) de la Universidad Estatal de Sao Paulo . Morais había predicho el descubrimiento dos años antes, tanto es así que el artículo que describe las observaciones del asteroide, publicado en la revista Nature ,es referido por Morais en su artículo, en la sección “News & Views ” en el mismo número de la revista.
“Es bueno tener la confirmación”, dijo Morais a Agencia FAPESP . “Estaba segura que existían asteroides en co-órbitas retrógradas. Hemos sabido de este asteroide desde el 2015, pero la órbita no se había determinado con claridad, y no fue posible confirmar la configuración co-orbital. Ahora se ha confirmado, después de muchas observaciones, que redujeron el número de errores en los parámetros orbitales. Por lo tanto, estamos seguros de que el asteroide es retrógrado, co-orbital con Júpiter y estable “.
El hecho de que un asteroide pueda encontrarse en esta situación tan particular, fue sugerido por primera vez por Dobrovolskis (2012). Morais en asociación con Fathi Namouni del Observatorio Côte Azur en Francia, desarrollaron una teoría general sobre asteroides retrógrados co-orbitales y la resonancia orbital retrógrada, en una serie de artículos ( 2013a, 2013b, 2015, y 2016) publicados en la revistas “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” y “Mecánica Celeste y Astronomía Dinámica”.Nacida en Portugal, Morais ha recibido unabeca de investigación de la FAPESP desde el 2016.
El artículo de Paul Wiegertde la Universidad de Western Ontario, Canadá, publicado en Marzo en la revista Nature, describe cómo, el objeto 2015 BZ509, detectado en Enero de 2015, mediante el Telescopio de Sondeo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System (Pan-STARRS)) en Hawai fue rastreado utilizando el Large Binocular Telescope en Arizona. La confirmación de que co-orbita con Júpiter y de que es retrógrado vino de estas observaciones adicionales.
Con estas imágnenes del asteroide 2015 BZ509, obtenidas en el Observatorio del Gran Telescopio Binocular ( Large Binocular Telescope Observatory (LBTO)) se estableció su naturaleza retrógrada co-orbital. El LBTO tiene dos espejos de 8.4 metros de diámetro, uno al lado del otro y es por eso que tenemos las dos imágnenes. Las estrellas brillantes y el asteroide marcado con un círculo amarillo aparecen en color negro y el cielo en color blanco, en estas imágenes en negativo. ¿Qué son esos raros puntos, rayas y manchas blancas en las imágenes? Ellas son producidas por artefactos del sistema óptico en estas imágenes sin procesar. Agrandar imagen.
Los asteroides con órbitas retrógradas son raros. Se estima que sólo 82 de los más de 726.000 asteroides conocidos están orbitando el “camino equivocado”. Por el contrario, los asteroides co-orbitales prógrados que se mueven ‘con el tráfico’ no son nada nuevo; sólo Júpiter se acompaña de unos 6.000 asteroides Troyanos que comparten la órbita del planeta gigante.
Bee-Zed es inusual debido a que comparte la órbita de un planeta y a que su propia órbita es retrógrada, y sobre todo, porque se ha mantenido estable durante millones de años. “En lugar de ser expulsado de la órbita por Júpiter, como era de esperar, el asteroide está en una configuración que asegura la estabilidad gracias a la resonancia co-orbital, es decir, su movimiento está sincronizado con el del planeta , evitando colisiones”, dijo Morais.
El asteroide cruza el camino de Júpiter cada seis años, pero debido a su resonancia co-orbital, nunca se acercara más de 176 millones de kilómetros, lo suficiente como para evitar grandes alteraciones de la órbita del asteroide, a pesar de que la gravedad de Júpiter es esencial para mantener el planeta y Bee-Zed en un resonancia retrógrada 1:1.
Cuando los cuerpos pequeños viajan a través del Sistema Solar, pueden entrar en estado co-orbital, en los que tienen el mismo periodo orbital que un planeta.a_ Los cuerpos coorbitales que giran alrededor del Sol en la misma dirección que un planeta pueden seguir trayectorias (curvas de color azul con flechas) que, desde el punto de vista del planeta (es decir lo que ve un observador parado sobre el planeta mirando la trayectoria del cuerpo que lo co-orbita), se parecen a un renacuajo (Tadpole), una herradura (Horseshoe) o a un “cuasi-satélite (Quasi-satellite). El círculo blanco representa la órbita del planeta alrededor del Sol. Las formas de renacuajo y de herradura surgen debido a que la atracción gravitatoria del planeta altera la trayectoria orbital del cuerpo – el cuerpo pasa por un ciclo de ponerse al día con el planeta y quedarse atrás, pareciendo cambiar de dirección desde la perspectiva del planeta. La forma cuasi-satélite resulta cuando las dos órbitas tienen diferentes excentricidades. Cuando se ve desde el planeta, el cuerpo parece hacer un bucle alrededor de él. b_ Wiegert et al . 1 han descubierto el primer cuerpo co-orbital que gira alrededor del Sol en la dirección opuesta a un planeta. Cuando se ve desde el planeta, la órbita del cuerpo toma la forma de un tipo de curva llamada Trisectriz. Crédito: Nature/ Helena Morais y Fathi Namouni.
La trayectoria del asteroide 2015 BZ509 en el sistema de referencia que rota con Júpiter. a_ El movimiento del asteroide visto desde arriba del plano de la órbita de Júpiter. Veranimación.b_ El movimiento del asteroide visto de costado respecto del plano de la órbita de Júpiter. Ver animación. Crédito: Nature/ Paul Wiegert, Martin Connors & Christian Veillet.
Cometas
Todos los planetas y la mayoría de los asteroides en el Sistema Solar giran alrededor del Sol en la misma dirección, porque el Sistema Solar surgió de una nube giratoria de polvo y gas, la mayoría de los objetos constitutivos del mismo siguen girando como lo hacían antes.
“La gran mayoría de los objetos que orbitan el Sol en forma retrógrada son cometas. Sus órbitas son típicamente inclinadas, así como retrógradas. El más famoso, por supuesto, es el cometa Halley, que tiene una órbita retrógrada con una inclinación de 162 °, prácticamente idéntica a la de 2015 BZ509 “, dijo Morais.
En las etapas finales de formación planetaria, explicó, los cuerpos pequeños fueron expulsados lejos del Sol y de los planetas, formando la cáscara esférica de escombros y cometas conocidos como la nube de Oort.
“A estas distancias, los efectos gravitacionales de la Vía Láctea perturban a los cuerpos pequeños. Para empezar, orbitaban cerca del plano de la eclíptica en la misma dirección que los planetas, pero sus órbitas se deformaron por la fuerza de marea de la galaxia y por las interacciones con las estrellas cercanas, convirtiéndose gradualmente en más inclinadas hasta formar un depósito más o menos esférico “, dijo Morais.
Si se alteran las órbitas de estos cuerpos – por ejemplo, por una estrella que pasa, – vuelven a caminos cerca de los planetas del Sistema Solar y pueden convertirse en cometas activos. “Los cuerpos pequeños helados se calientan cuando se acercan al Sol, y el hielo se sublima para formar una coma [ una densa nube de partículas de gas y polvo alrededor de un núcleo ] y, a menudo una cola, haciendo que las cometas sean observables,” explicó.
En el caso de 2015 BZ509, la característica más sorprendente es su largo período de estabilidad. En su comentario en la revista Nature, Morais y Namouni dicen, que la particularmente larga vida de 2015 BZ509 en su órbita retrógrada hace que sea el objeto más intrigante en las proximidades de Júpiter. “Se necesitan más estudios para confirmar cómo este objeto misterioso llegó a su configuración actual”, concluyen.
Wiegert especula que Bee -Zed probablemente se originó en la nube de Oort, como los cometas de la familia Halley. En cualquier caso, será necesaria más investigación para reconstruir el épico viaje de Bee-Zed a través del Sistema Solar.
Los científicos saben que la Bee-Zed no es el único asteroide en resonancia retrógrada. Se han reportado otros casos. En 2013, Morais y Namouni describieron la identificación de un grupo de asteroides, conocido como Centauros y Damocloides, que órbitan en sentido contrario a la dirección común de movimiento en el Sistema Solar y están en resonancia con Júpiter y Saturno: 2006 BZ8 y 2008 SO218, que están en resonancia retrógrada con Júpiter, y 2009 QY6, que está en resonancia retrógrada con Saturno .
“En realidad, 2006 BZ8 incluso podría entrar en resonancia retrógrada co-orbital con Saturno en el futuro. Nuestras simulaciones mostraron que la captura de resonancia es más probable para los objetos con órbitas retrógradas que para los que orbitan en la misma dirección que los planetas “, dijo Morais.
Se espera que el Bee-Zed permanezca en el mismo estado durante otro millón de años. Su descubrimiento ha llevado a los investigadores a sospechar que los asteroides en co-órbitas retrógradas con Júpiter y con otros planetas pueden ser más comunes de lo que se pensaba hasta ahora, por lo que la teoría expuesta por Morais y Namouni es aún más cautivante.
