Una Investigación Explica el Carácter Atípico de Una Familia de Asteroides del Sistema Solar

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A continuación se muestra un artículo publicado hoy (21/08) em website en español de la "Agencia FAPESP", señalando que una investigación explica el carácter atípico de una Familia de Asteroides del Sistema Solar.

Duda Falcão

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Una Investigación Explica el Carácter Atípico

de Una Familia de Asteroides del Sistema Solar

Por José Tadeu Arantes

21/08/2014

(NASA)

El trabajo encabezado por científicos brasileños

se conoció en el marco de una conferencia

dictada en Finlandia y saldrá publicado en

un artículo en The Astrophysical Journal.

Agência FAPESP – El carácter atípico de la familia de asteroides de Eufrosina –una de las tantas situadas entre los planetas Marte y Júpiter y que durante años intrigó a los astrónomos– ha sido ahora explicado por el equipo encabezado por Valerio Carruba, docente de la Universidade Estadual Paulista (UNESP), en el campus de la localidad Guaratinguetá. Dicha explicación, presentada durante la conferencia Asteroids, Comets, Meteors 2014, en Helsinki, en Finlandia, es el tema de un artículo que saldrá publicado en poco tiempo más en la revista The Astrophysical Journal (ApJ).

Este trabajo forma parte de la investigación intitulada “Las familias de asteroides en resonancias seculares”, que contó con el apoyo de la FAPESP.

La peculiaridad de esta familia, compuesta por más de 2.500 objetos, obedece a que –excepto el asteroide principal, Eufrosina, que le da nombre al grupo– cuenta con pocos asteroides grandes o medianos, con diámetros de entre 8 y 12 kilómetros. Eufrosina concentra el 99% de la masa de la familia. Los restantes objetos son muy pequeños.

“Eso hace que la línea que describe la distribución en tamaño de los objetos sea sumamente inclinada”, declaró Carruba a Agência FAPESP. “La inclinación de esa curva está señalada por un parámetro denominado alfa. Un valor de alfa del orden de 3,8 caracteriza a las familias de asteroides del mismo tipo. Sin embargo, el valor de alfa para Eufrosina es mucho mayor: del orden de 4,4”.

Más de medio millón de asteroides forman parte del llamado “cinturón principal”, ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter. En razón de estos descubrimientos, esa cifra se eleva constantemente.

Algunos asteroides se agrupan en familias, cada una de las cuales supuestamente se originó a partir de un cuerpo progenitor, fragmentado luego de colisiones con otros cuerpos. La antigua idea de un cuerpo único que daba origen a todo el cinturón principal actualmente ha sido descartada, incluso porque la composición química de las diversas familias es bastante diferente.

“Actualmente reconocemos dos tipos de formación de familias. Uno es cuando el objeto progenitor se rompe totalmente. El otro, cuando es únicamente ‘craterizado’ [esto es, cuando se forman cráteres en su superficie]. La familia de Eufrosina formaría parte de este segundo grupo. Es muy probable que todos los objetos pequeños que la componen se hayan originado a partir del material arrancado de un cráter existente en la superficie del asteroide principal”, afirmó Carruba.

De todos modos, el hecho de que la familia exhiba muy pocos cuerpos grandes o medianos era considerado extraño. “Sucede que usualmente, las familias tienden a perder objetos pequeños descarriados del grupo durante su evolución dinámica con mucha mayor facilidad”, explicó el investigador. “Por eso una familia con tantos objetos pequeños, pocos cuerpos de tamaño mediano y uno solo grande constituía efectivamente una situación bastante original.”

Algún tiempo atrás, otros grupos de astrónomos propusieron una explicación para esto. “Se imaginó que el material formador de la familia había sido arrancado de Eufrosina por un impacto tangencial. En función de ello, los objetos mayores se habría formado muy cerca de ella, cayendo después nuevamente en el cuerpo principal”, dijo Carruba.

El problema de dicha explicación radica en que ese tipo de impacto, de haber existido, constituiría un evento sumamente raro. Frente a ello, Carruba y sus colegas decidieron buscar una explicación alternativa. “Lo que nos llamó de inmediato la atención fue que Eufrosina es la única familia de asteroides cruzada al medio por la resonancia nu6”, comentó el investigador.

Una resonancia de movimiento mediano se produce cuando los períodos orbitales de dos cuerpos que orbitan un tercero se relacionan a razón de dos números enteros pequeños.

“Un ejemplo clásico de resonancia es la que existe en las lagunas de Kirkwood, en el cinturón de asteroides. Cuando el período de revolución del asteroide [el tiempo que tarda para dar una vuelta completa alrededor del Sol] es igual a dos veces el período de revolución de Júpiter, las perturbaciones de este planeta sobre el asteroide se repiten periódicamente y pueden ocasionar aumentos de la excentricidad de la órbita del asteroide y derivar en inestabilidades”, informó Carruba.

Una Simulación Computacional

El hecho de que la familia de Eufrosina esté atravesada por la resonancia nu6 influye fuertemente en el movimiento de sus objetos.

El pericentro de la órbita de un planeta, un cometa o un asteroide, es el punto en el cual la trayectoria del cuerpo más se acerca al Sol. Sin embargo, el pericentro no es fijo: cambia de posición periódicamente en razón de la perturbación gravitacional ocasionada por los restantes planetas. A ese movimiento periódico se lo denomina precesión del pericentro.

“La resonancia nu6 ocurre cuando la frecuencia de la precesión de los pericentros de los asteroides es igual o muy cercana a la frecuencia de la precesión del pericentro del planeta Saturno”, dijo Carruba.

Según el investigador, la resonancia nu6 es una de las resonancias más poderosas del Sistema Solar. “Muchos objetos que interactúan con esta resonancia se pierden rápidamente, pues ésta aumenta la excentricidad de sus órbitas, lo que lleva a que se choquen con los planetas o con el Sol”, afirmó.

Debido a que la resonancia nu6 atraviesa a la familia de Eufrosina prácticamente al medio, la región central es la que sufre el mayor influjo. Y en esa región se encuentran precisamente los objetos mayores.

“Hicimos una simulación computacional de la evolución dinámica de la familia de Eufrosina. Partimos de una familia ficticia, con el alfa característico para un grupo del mismo tipo. Y calculamos la variación de ese parámetro en una escala de mil millones de años”, informó el científico.

“Verificamos que el valor de alfa, que informa la distribución en tamaño de los objetos de la familia, aumenta con el paso del tiempo. En un lapso de 500 millones de años llegó al valor actual medido en la familia de Eufrosina”, dijo.

Esto significa que no es necesario suponer un impacto tangencial que es extremadamente raro para explicar la distribución atípica de los tamaños de los objetos de Eufrosina. “Puede haberse formado naturalmente en función de la dinámica local y haber adquirido la configuración observada”, culminó Carruba.

Fuente: Sitio web de la Agencia FAPESP