Nuevas observaciones de asteroides reescriben la historia de nuestro sistema solar

No hay nada como la gravedad de un cometa de colores brillantes que orbita alrededor del sol a altas horas de la noche. Pero podría decirse que son los feos asteroides antiguos los que nos brindan una mejor comprensión de cómo nuestro sistema solar evolucionó desde una masa masiva de gas y polvo hasta la nebulosa protosolar que dio origen a nuestro sol ardiente de hidrógeno. Pronto le siguió una vertiginosa variedad de planetas, incluida la Tierra.

Es posible que los asteroides no sean los objetos más atractivos del sistema solar. Pero en muchos sentidos, somos un subproducto de los asteroides, ya que probablemente entregaron una cantidad significativa de agua de la Tierra y precursores moleculares prebióticos a la rica química a partir de la cual evolucionamos.

Pero hasta la década de 1990, poco se sabía sobre su composición y diversidad. Pero en la última década, los estudios de laboratorio, las misiones espaciales y las observaciones terrestres han reescrito el libro de estos restos de la formación de nuestro sistema solar, hace unos 4.560 millones de años.

Para su información, el instrumento SPHERE (Spectral and Polarization High Variance Exoplanet Research), que ahora funciona en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, ya ha realizado observaciones detalladas de 42 de los objetos más grandes del cinturón de asteroides principal.

Este instrumento SPHERE fue desarrollado para estudiar planetas alrededor de otras estrellas, pero nuestro equipo lo utiliza para estudiar las formas de los asteroides, me dijo el astrónomo planetario Michael Marcet, investigador del Observatorio Europeo Austral, en las oficinas de ESO en Santiago. Si puedes medir su forma mientras gira, puedes medir su volumen, y si tienes una estimación de la masa, sabrás su densidad aparente, dice. Señala que este es un indicador importante para comprender su composición interna.

Aprovecha al máximo las imágenes de alta resolución

«Me interesan todos los grupos de objetos pequeños de nuestro sistema solar, cuyo tamaño varía desde unos pocos metros hasta unos pocos kilómetros», dice Marcet. Por primera vez, gracias a esta nueva generación de herramientas como SPHERE, podemos analizar estos objetos en cientos de píxeles fotográficos, afirma.

SPHERE también puede obtener imágenes de características geológicas en la superficie del asteroide, dice Marcet.

Marcet y sus colegas descubrieron que la distribución de densidad de los asteroides en el cinturón de asteroides principal es bimodal, y aproximadamente la mitad de los objetos tienen densidades similares a las del silicato. Se cree que la otra mitad contiene una porción significativa de especies químicas más ligeras y volátiles, incluido el hielo de agua.

Esto significa que hasta la mitad de los objetos que actualmente se encuentran en el cinturón principal de asteroides (situado entre Marte y Júpiter) no se formaron en su lugar natural, sino que se acumularon más lejos, afirma Marcet.

Algunos pueden haberse originado en el Cinturón de Kuiper, con forma de rosquilla, una región circunestelar de cuerpos helados más allá de la órbita de Neptuno. Si algunos de estos asteroides realmente se originaron en lugares tan lejanos como el Cinturón de Kuiper, aún se desconoce el momento exacto en que fueron lanzados a sus órbitas actuales. Pero se cree que involucró a Júpiter migrando hacia adentro y Neptuno migrando hacia afuera.

Haga el vínculo de meteoritos a asteroides

Los asteroides están expuestos al viento solar, al bombardeo de micrometeoroides y a toda una serie de procesos físicos que pueden cambiar sus propiedades espectrales, dice Marcet. Por lo tanto, necesitamos tener una buena comprensión de estos procesos y de cómo la radiación solar cocina la superficie del asteroide para poder establecer esta relación entre las mediciones de laboratorio y las mediciones astronómicas, afirma.

La mayor parte de lo que sabemos sobre nuestro disco planetario proviene de estudios de laboratorio de meteoritos y partículas de polvo interplanetario. Pero es la composición química e isotópica de los meteoritos la que nos dice qué condiciones térmicas y químicas prevalecían antes de que nuestros planetas se formaran por completo.

Sin embargo, necesitamos observaciones astronómicas para vincular las mediciones realizadas en laboratorios con lugares específicos de nuestro sistema solar, afirma Marcet. Al vincular estos meteoritos a ubicaciones específicas, afirma, podemos descubrir dónde ocurren estos procesos en el disco protoplanetario.

Las respuestas requieren investigación continua tanto en la Tierra como en el espacio.

Es una cuestión abierta si la diversidad de moléculas orgánicas complejas que se encuentran en la Tierra se formó en la evolución química temprana de nuestro planeta o fue traída de otros cuerpos, dice Marcet. «Me gustaría mucho comprender la contribución de estos asteroides al surgimiento de la vida en la Tierra», afirma.

El ELT de ESO debería ayudar

ESO dice que el próximo Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral estudiará un asteroide del cinturón principal con diámetros de hasta 35 km y cráteres de hasta aproximadamente 10 km de tamaño.

¿Qué es lo que más sorprende a Marcette de estos pequeños objetos?

La asombrosa variedad de estas cosas en todos los niveles; Cada uno de ellos es su propio mundo, con su propia historia que contar sobre nuestro sistema solar, afirma Marcet. Algunos giran alrededor de nuestro sol en órbitas circulares simples; Otros, dice, participan en danzas febriles con Júpiter o Neptuno. Pero cada noche medimos estos observables que mejoran nuestra comprensión de cómo evolucionó nuestro sistema solar hasta su estructura actual.

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