domingo, 9 de febrero de 2014

CINTURÓN DE ASTEROIDES Y UN NUEVO CONCEPTO DE LA FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR


Si las recientes simulaciones por ordenador son correctas, los planetas interiores del Sistema Solar estarían ensamblados a partir de un estrecho disco de escombros rocosos que sólo tenía unos 48 millones de kilómetros de ancho. Tal disco, fuertemente confinado, produce un Marte no demasiado grande [un defecto del  anterior modelo]. Crédito NASA / JPL / T.Pyle (SSC)

Solamente unos 10 años atrás, los científicos apoyaban  el concepto de un modelo ordenado de la energía solar en el momento de la formación del sistema; por cuanto había un gradiente composicional lisa en toda la zona de asteroides ubicada entre Marte y Júpiter, debido que  los asteroides que orbitan cerca del Sol tienen un aspecto distinto a los asteroides ubicados en zonas más lejanas.
Por lo tanto, cuando los astrónomos encontraron tipos inesperados de  rocas espaciales fuera de la zona predicha, estos fueron  clasificados como objetos “pícaros” al encontrar algunos que no eran los esperados, especialmente cuando el número de estos asteroides “pícaros” aumentaron más allá de las predicciones de los modelos tradicionales.

Una nueva investigación, que se expone en Sky & Telescope,  llevada adelante por Francesca DeMeo [del MIT] y Benoit Carry [del Observatorio de París] permite sugerir que este tipo de objetos “pícaros” no son la excepción.
Estos investigadores han compilado un mapa de más de 100.000 asteroides con datos del Sloan Digital Sky Survey, analizando cuerpos que van desde 5 hasta 1.000 kilómetros de diámetro y los clasificaron por tamaño, ubicación y composición.

DeMeo espera seguir encontrando este tipo diferente de cuerpos pequeños entre Marte y Júpiter; lo cual significaría que estarían en toda la región del Cinturón Principal, como una mezcla de asteroides y no una gradiente estable.
Por ejemplo,  los asteroides con superficies rocosas ricas en carbono oscuro, son de una composición similar a los objetos del distante Cinturón de Kuiper o del tipo troyano de Júpiter y que se encuentran en todo el cinturón principal.
  

Este gráfico muestra la distribución de la masa de la composición del cinturón de asteroides troyanos. Las áreas grises indican la masa total dentro de cada región y las líneas de colores representan la clasificación asteroidal. Los colores están mezclados, revelando que el cinturón de asteroides es una colección muy bien mezclada de diversos tipos de asteroides. Crédito: F. DeMeo at al., / Nature 2014

 Los asteroides troyanos son los asteroides que comparten órbita con un planeta en torno a los Puntos de Lagrange estables L4 y L5, los cuales están situados 60º delante y 60º detrás del planeta en su órbita. Los asteroides troyanos se encuentran distribuidos en dos regiones alargadas y curvadas alrededor de estos puntos, en el caso de Júpiter, con un semieje mayor de 5,2 UA.
El termino se refiere generalmente a los asteroides troyanos de Júpiter, los cuales constituyen la gran mayoría, aún cuando también se han hallado en las órbitas de Marte y de Neptuno; nuestro planeta Tierra posee también un asteroide troyano, que lo acompaña en su viaje alrededor del Sol; tiene alrededor de 300 metros de diámetro y ha sido bautizado con el nombre de 2010 TK7.

La investigación del equipo liderado por DeMeo, encontró asteroides que son restos de cortezas y mantos de objetos precursores más grandes. Esta situación permite visualizar el pasado evolutivo de nuestro Sistema Solar.
La bien mezclada muestra del cinturón de asteroides encontrada en esta investigación, apoya el modelo planetario de la migración, en el cual, los planetas gigantes cambian sus órbitas drásticamente con el tiempo en respuesta a la gravedad de las inmediaciones, debido al polvo, gas o planetesimales.
Este modelo solo se produjo en la última década, durante la cual de pasó de la concepción de una formación astática al de la evolución hacia un modelo de radical migración.

El actual consenso relacionado con la formación del Sistema Solar, es considerar una combinación del Modelo Niza y el Modelo Gran Tack.
Estas teorías postulan que Júpiter inicialmente vagó muy cerca del Sol influyendo en la órbita actual de Marte [con Saturno a la zaga], antes de dirigirse hacia el exterior.

El Modelo Niza se refiere a la migración planetaria de los planetas gigantes gaseosos del Sistema Solar a partir de una configuración inicial más compacta hacia sus actuales posiciones. Esta migración planetaria se utiliza en dinámicas simulaciones del sistema solar para explicar sucesos históricos como el bombardeo Intenso tardío del sistema solar interior. En cuanto al Modelo Gran Tak, es un escenario relacionado con la evolución interior temprana del Sistema Solar, que fue publicado en la Revista Nature [Cornell University Library enero de 2012]. Este proyecto tiene posibles implicaciones en muchos aspectos de la ciencia planetaria al mostrar simulaciones de los inicios del Sistema Solar que muestran como la migración del planeta Júpiter hacia el interior a 1,5 UA y luego su emigración posterior.

Este movimiento barrió dramáticamente la región de asteroides entre 2 y 4 UA, produciendo el esparcimiento del 15% de las rocas  hacia el espacio profundo. Fue entonces cuando Júpiter se arrastró un poco y Saturno se deslizó más lejos; estos dos planetas mezclan los asteroides a través de las resonancias orbitales antes de ir a la zona en la cual se encuentran actualmente.
La migración, hacia atrás y hacia delante ocurrió durante los primeros mil millones de años de los cuatro mil quinientos millones de años de historia de nuestro Sistema Solar.
También explica la ubicación actual de los asteroides, la mayoría pobres en agua; los primitivos eran ricos en agua y terminaron muy cerca unos de otros  en el Cinturón Principal, según lo revela el nuevo mapa.
Esta mezcla de tipos de asteroides, da más apoyo a la migración planetaria fomentando la comprensión de un sistema solar muy activo en el pasado.

Estos hallazgos también pueden ayudar con preguntas direccionadas a más allá de nuestro propio rincón en la Vía Láctea; saber más sobre la evolución del Sistema Solar ayuda a entender las propiedades que actuan alrededor de otras estrellas.
Los sistemas planetarios alrededor de otras estrellas son variados y exóticos, con algunos alojamientos de exoplanetas casi abrazando a su estrella anfitriona o planetas que orbitan alrededor de sistemas binarios. Para entender la dinámica de trabajo en esas extremas condiciones, primeros se tiene que entender como se formó nuestro propio sistema.
Fuente: Sky & Telescope / Wikipedia / Kein J. Walsh-Bouler swrl.edu / AstroAula / 

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