¿Es el nuevo objeto un asteroide o un cometa? Es ambos

Imagen compuesta de (248370) 2005 QN173 tomada con el Telescopio Hale del Observatorio Palomar en California el 12 de julio de 2021. La cabeza, o núcleo, del cometa está en la esquina superior izquierda, con la cola extendiéndose hacia abajo y hacia la derecha, aumentando progresivamente más débil más lejos del núcleo. Las estrellas en el campo de visión aparecen como líneas cortas de puntos debido al movimiento aparente de los objetos del Sistema Solar contra las estrellas de fondo y al proceso de sumar varias imágenes para aumentar la visibilidad de la cola.
Crédito: Henry H. Hsieh (PSI), Jana Pittichová (NASA / JPL-Caltech).

El ejemplo más reciente conocido de un tipo raro de objeto en el Sistema Solar, un cometa escondido entre los asteroides del Cinturón Principal, ha sido encontrado y estudiado, según un nuevo artículo del científico senior del Instituto de Ciencias Planetarias Henry Hsieh

Uno de los 20 asteroides conocidos con actividad cometaria del Cinturón Principal

Descubierto en actividad el 7 de Julio de 2021, por el estudio del Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS), el asteroide (248370) 2005 QN137 es solo el octavo asteroide del Cinturón Principal, de entre más de medio millón conocidos del Cinturón Principal, confirmados no solo de estar activos, sino de haber estado activos en más de una ocasión. “Este comportamiento indica claramente que su actividad se debe a la sublimación del material helado”, dijo Hsieh, autor principal del artículo “Caracterización física del cometa del Cinturón Principal (248370) 2005 QN173” que presentó en una conferencia de prensa hoy en la 53ª reunión anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Estadounidense. “Como tal, se considera un cometa del Cinturón Principal y es uno de los casi 20 objetos que se han confirmado actualmente o se sospecha que son cometas del Cinturón Principal.

“Se puede pensar en 248370 como un asteroide y un cometa, o más específicamente, un asteroide del Cinturón Principal que recientemente se ha reconocido que también es un cometa. Se ajusta a las definiciones físicas de un cometa, ya que probablemente esté helado y esté expulsando polvo al espacio, aunque también tiene la órbita de un asteroide”, dijo Hsieh. «Esta dualidad y borrosidad del límite entre lo que antes se pensaba que eran dos tipos de objetos completamente separados, asteroides y cometas, es una parte clave de lo que hace que estos objetos sean tan interesantes». 

La geometría del cometa da pistas sobre las causas de la expulsión del polvo

Hsieh descubrió que el tamaño del núcleo, el objeto sólido en la «cabeza» del cometa que está rodeado por una nube de polvo, tiene 3,2 kilómetros (2 millas) de ancho, siendo la longitud de la cola en Julio de 2021 de más de 720.000 kilómetros ( 450.000 millas) de largo, o tres veces la distancia de la Tierra a la Luna, y la cola en ese momento tenía solo 1.400 kilómetros (900 millas) de ancho. Estas dimensiones significan que si la longitud de la cola se escalara a la longitud de un campo de fútbol, ​​la cola tendría solo 7 pulgadas de ancho y el núcleo tendría medio milímetro de ancho. 

“Esta cola extremadamente estrecha nos dice que las partículas de polvo apenas flotan fuera del núcleo a velocidades extremadamente lentas y que el flujo de gas que escapa del cometa, que normalmente levanta el polvo al espacio desde un cometa, es extremadamente débil. Estas velocidades lentas normalmente dificultarían que el polvo escape de la gravedad del propio núcleo, por lo que esto sugiere que algo más podría estar ayudando al polvo a escapar. Por ejemplo, el núcleo podría estar girando lo suficientemente rápido como para ayudar a arrojar el polvo al espacio que se ha levantado parcialmente por el escape de gas. Sin embargo, se necesitarán más observaciones para confirmar la velocidad de rotación del núcleo”, dijo Hsieh. 

La rareza de los asteroides con actividad cometaria

“Generalmente se piensa que la actividad cometaria es causada por la sublimación (la transformación de hielo en gas) de material helado en un objeto del Sistema Solar, lo que significa que la mayoría de los cometas provienen del frío del Sistema Solar exterior, más allá de la órbita de Neptuno, y pasan la mayor parte de su tiempo allí, con sus órbitas muy alargadas solo acercándolos al Sol y la Tierra por períodos cortos cada vez”, dijo Hsieh. «Durante esos momentos en que están lo suficientemente cerca del Sol, se calientan y liberan gas y polvo como resultado de la sublimación del hielo, produciendo la apariencia borrosa y, a menudo, colas espectaculares asociadas con los cometas»

Diagrama que muestra la órbita de (248370) 2005 QN173 junto con el Cinturón Principal de asteroides y las órbitas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, y el cometa Halley para comparar, mostrando cómo los cometas «tradicionales» como el cometa Halley pasan mucho más tiempo lejos de el Sol en el frío Sistema Solar exterior que (248370) 2005 QN173, cuya órbita lo mantiene mucho más cerca del Sol y por lo tanto en un ambiente mucho más cálido todo el tiempo.
Crédito: Henry H. Hsieh (PSI).

Por el contrario, se cree que los asteroides del Cinturón Principal, que orbitan entre las órbitas de Marte y Júpiter, estuvieron en el cálido Sistema Solar interior, donde los vemos hoy (dentro de la órbita de Júpiter) durante los últimos 4.600 millones de años. Se esperaba que cualquier hielo en estos objetos desapareciera hace mucho tiempo por estar tan cerca del Sol durante tanto tiempo, lo que significa que no se esperaba que la actividad cometaria fuera posible en ninguno de estos objetos. Sin embargo, en los últimos años se han encontrado algunos objetos raros que desafían esta expectativa llamados cometas del Cinturón Principal, descubiertos por primera vez como una nueva clase de cometas por Hsieh y David Jewitt en 2006. Estos objetos son interesantes porque se cree que una parte sustancial del agua de la Tierra fue liberada a través de impactos de asteroides desde el Cinturón de Asteroides Principal cuando la Tierra se estaba formando. 

El trabajo de Hsieh fue financiado por una subvención a PSI del programa de Observaciones del Sistema Solar de la NASA (Subvención 80NSSC19K0869). Este trabajo también hizo uso de observaciones realizadas bajo el Proyecto Clave de Objetos Explosivos del Observatorio Las Cumbres (LOOK) y el programa Cazadores de Cometas del Proyecto del Telescopio Faulkes, y del Telescopio Lowell Discovery del Observatorio Lowell y el Telescopio Hale del Observatorio Palomar. 

Fuente: Planetary Science Institute (PSI).

Artículo original: Is New Finding an Asteroid or a Comet? It’s Both. Oct. 4, 2021.

Material relacionado

Sobre la distinción entre asteroides y cometas:

Salvando el sesgo ideológico del autor, una buena discusión del tema se encuentra en el siguiente artículo:

Asteroide activo P / 2012 F5 capturado por Keck II / DEIMOS a mediados de 2014. El panel superior muestra una vista gran angular del núcleo principal y fragmentos más pequeños incrustados en un largo rastro de polvo. El panel inferior muestra una vista de primer plano con el rastro eliminado numéricamente para mejorar la visibilidad de los fragmentos. Ver el artículo siguiente.
Crédito de la imagen: M. Drahus, W. Waniak (OAUJ) / WM Keck Observatory.

Aparte del recalientamiento perihélico, otro proceso mediante el cual se disgregan los asteroides, desprendiendo grandes cantidades de polvo y rocas, formando una cola, es el incremento de la velocidad de rotación producido por el efecto YORP: una evolución lenta de la velocidad de rotación debido a la emisión asimétrica de calor; el siguiente artículo lo muestra:

La impresión de este artista muestra el asteroide binario 288P, ubicado en el Cinturón Principal de asteroides entre los planetas Marte y Júpiter. El objeto es único ya que es un asteroide binario que también se comporta como un cometa. Las propiedades similares a los cometas son el resultado de la sublimación del agua, causada por el calor del Sol. La órbita de los asteroides está marcada por una elipse azul. Ver el artículo siguiente.
Crédito: ESA/Hubble, L. Calçada, CC BY 4.0.

El hallazgo reciente de un nuevo tipo de objeto en el Cinturón de Asteroides: dos asteoides orbitándose mutuamente y exhibiendo características cometarias:

Un objeto con actividad cometaria entre los Troyanos de Júpiter

Los astrónomos encontraron un cometa errante haciendo una parada de descanso antes de posiblemente continuar su viaje. El objeto caprichoso hizo una parada temporal cerca del gigante Júpiter. El visitante helado tiene mucha compañía. Se ha asentado cerca de la familia de asteroides capturados conocidos como troyanos que co-orbitan el Sol junto a Júpiter. Esta es la primera vez que se detecta un objeto parecido a un cometa cerca de la población de asteroides troyanos. Las observaciones del telescopio espacial Hubble revelan que el vagabundo muestra signos de transición de un cuerpo gélido parecido a un asteroide a un cometa activo. De él brota una larga cola, liberando chorros de material y envolviéndose en un coma de polvo y gas.
Créditos: NASA, ESA y B. Bolin (Caltech).

Un objeto joven y rebelde parecido a un cometa que orbita entre los planetas gigantes ha encontrado un lugar de estacionamiento temporal en el camino. Ha viajado varios miles de millones de kilómetros hacia el Sol. El objeto se ha asentado cerca de una familia de antiguos asteroides capturados, llamados troyanos, que orbitan alrededor del Sol junto a Júpiter. Esta es la primera vez que se detecta un objeto parecido a un cometa cerca de la población de troyanos:

Videos:

Curiosidades:

_ El caso del progenitor de las Lluvias de Meteoros Gemínidas: el Asteroide 3200 Faeton. _

Imágenes de las naves espaciales gemelas del Observatorio de Relaciones Terrestres Solares (STEREO) de la NASA.  que fueron tomadas entre 2009 y 2012, donde se ve una «débil cola similar a un cometa» que se extiende hacia la izquierda desde el asteroide de 5 kilómetros (3.1 millas). La cola proporciona evidencia incontrovertible de que Faeton expulsa polvo.
Crédito: NASA / STEREO.

El asteroide Faeton se acerca al Sol más que cualquier otro asteroide conocido a una distancia en el perihelio de 0,14 UA, o menos de la mitad que la de Mercurio al Sol, por lo que su superficie chamuscada supera los 627 ° C.

La mayoría de las lluvias de meteoros se originan de cometas que, cuando se acercan al Sol, el calentamiento solar evapora el hielo rico en polvo de su núcleo, y el empuje de la luz solar (presión de radiación)   forma una coma y una cola. El material expulsado forma un rastro o corriente a lo largo de la órbita del cometa; cuando la Tierra lo atraviesa, el polvo se estrella contra la atmósfera y se vaporiza, partícula por partícula, en una lluvia de meteoros.

Pero 3200 Faeton, que es el progenitor de las Gemínidas, es un asteroide no un cometa. Entonces, ¿cómo se origina el polvo en un asteroide?

El siguiente artículo lo explica:

Algunos trabajos de investigación sobre este tema:

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