El asteroide Faetón 'usa' sodio para brillar como un cometa
Modelos y pruebas de laboratorio sugieren que el asteroide Faetón podría estar expulsando vapor de sodio mientras orbita cerca del Sol, lo que explica su aumento de brillo.
A medida que un cometa se desplaza a través del
sistema solar interior, el Sol lo calienta, lo que hace que el hielo debajo de
la superficie se vaporice hacia el espacio. El vapor de ventilación desaloja el
polvo y la roca, y el gas crea una cola brillante que puede extenderse a
millones de millas del núcleo como un velo etéreo.
Mientras que los cometas contienen muchos hielos
diferentes, los asteroides son principalmente rocas y no se sabe que produzcan
exhibiciones tan majestuosas. Pero un nuevo estudio examina cómo el asteroide
Faetón, cercano a la Tierra, puede exhibir una actividad similar a la de un
cometa, a pesar de carecer de cantidades significativas de hielo.
Conocido por ser la fuente de la lluvia anual de
meteoros Gemínidas, el asteroide de 5,8 kilómetros de ancho se ilumina a medida
que se acerca al Sol. Los cometas normalmente se comportan así: cuando se
calientan, sus superficies heladas se vaporizan, lo que hace que se vuelvan más
activos y brillen a medida que los gases de ventilación y el polvo dispersan
más luz solar. Pero, ¿qué está provocando que Faetón brille si no vaporiza los
hielos?
El culpable podría ser el sodio. Como explican los
autores del nuevo estudio, la órbita alargada de 524 días de Faetón lleva al
objeto dentro de la órbita de Mercurio, tiempo durante el cual el Sol calienta
la superficie del asteroide hasta aproximadamente 750 grados Celsius. Con una órbita
tan cálida, cualquier hielo de agua, dióxido de carbono o monóxido de carbono
cerca de la superficie del asteroide se habría quemado hace mucho tiempo. Pero
a esa temperatura, el sodio puede estar saliendo de la roca del asteroide y
hacia el espacio.
"Faetón es un objeto curioso que se activa a
medida que se acerca al Sol", dijo en un comunicado el líder del estudio
Joseph Masiero, científico de IPAC, una organización de investigación de
Caltech. "Sabemos que es un asteroide y la fuente de las Gemínidas. Pero
contiene poco o nada de hielo, por lo que nos intrigó la posibilidad de que el
sodio, que es relativamente abundante en los asteroides, pudiera ser el
elemento que impulsa esta actividad".
Masiero y su equipo se inspiraron en las
observaciones de las Gemínidas. Cuando los meteoroides (pequeños trozos de
escombros rocosos del espacio) atraviesan la atmósfera de la Tierra como
meteoros, se desintegran. Pero antes de que lo hagan, la fricción con la
atmósfera hace que el aire que rodea a los meteoroides alcance miles de grados,
generando luz. El color de esta luz representa los elementos que contienen. El
sodio, por ejemplo, crea un tinte anaranjado. Se sabe que las Gemínidas son
bajas en sodio.
Hasta ahora, se suponía que estos pequeños trozos de
roca perdían de alguna manera su sodio después de dejar el asteroide. Este
nuevo estudio sugiere que el sodio puede desempeñar un papel clave en la
expulsión de los meteoroides Gemínidas de la superficie de Faetón.
Los investigadores piensan que a medida que el
asteroide se acerca al Sol, su sodio se calienta y se vaporiza. Este proceso
habría agotado el sodio de la superficie hace mucho tiempo, pero el sodio
dentro del asteroide aún se calienta, se vaporiza y emana al espacio a través
de grietas y fisuras en la corteza más externa de Faetón.
Estos chorros proporcionarían suficiente empuje para
expulsar los escombros rocosos de su superficie. Entonces, el sodio burbujeante
podría explicar no solo el brillo similar a un cometa del asteroide, sino
también cómo los meteoroides Gemínidas serían expulsados ??del asteroide y por
qué contienen poco sodio.
"Los asteroides como Faetón tienen una gravedad
muy débil, por lo que no se necesita mucha fuerza para patear los escombros de
la superficie o desalojar la roca de una fractura", dijo Björn Davidsson,
científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y co-autor del
estudio. "Nuestros modelos sugieren que cantidades muy pequeñas de sodio
son todo lo que se necesita para hacer esto, nada explosivo, como el vapor en
erupción de la superficie de un cometa helado; es más una efervescencia
constante".
Para averiguar si el sodio se convierte en vapor y
sale de la roca de un asteroide, los investigadores analizaron muestras del
meteorito Allende, que cayó sobre México en 1969, en un laboratorio del JPL. El
meteorito puede provenir de un asteroide comparable a Faetón y pertenece a una
clase de meteoritos, llamados condritas carbonáceas, que se formaron durante
los primeros días del sistema solar. Luego, los investigadores calentaron las
virutas del meteorito a la temperatura más alta que Faetón experimentaría
cuando se acerca al Sol.
"Esta temperatura está alrededor del punto en
que el sodio se escapa de sus componentes rocosos", dijo Yang Liu,
científico del JPL y coautor del estudio. "Así que simulamos este efecto
de calentamiento en el transcurso de un 'día' en Faetón (su período de rotación
de tres horas) y, al comparar los minerales de las muestras antes y después de
nuestras pruebas de laboratorio, el sodio se perdió, mientras que los otros
elementos se perdieron. Esto sugiere que lo mismo puede estar sucediendo en
Faetón y parece estar de acuerdo con los resultados de nuestros modelos ".
El nuevo estudio respalda un creciente cuerpo de
evidencia de que categorizar los objetos pequeños en nuestro sistema solar como
"asteroides" y "cometas" es demasiado simplificado,
dependiendo no solo de la cantidad de hielo que contienen.
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