Crédito de imagen: NASA / JPL
Los astrónomos han sostenido durante mucho tiempo que las colisiones fueron la causa principal de la rotación de los asteroides, pero una nueva investigación indica que podría ser algo mucho más suave: la luz solar. En un estudio reciente llevado a cabo por el Southwest Research Institute (SwRI) y la Universidad Charles (Praga), los astrónomos calcularon el efecto de millones e incluso miles de millones de años de presión solar que pueden hacer que un asteroide gire tan rápido que puede volar en pedazos; Se puede hacer que otros dejen de girar por completo.
Un nuevo estudio realizado por investigadores del Southwest Research Institute (SwRI) y la Universidad Charles (Praga) descubrió que la luz solar puede tener efectos sorprendentemente importantes en los giros de pequeños asteroides. El estudio indica que la luz solar puede desempeñar un papel más importante en la determinación de las velocidades de giro de los asteroides que las colisiones, que anteriormente se pensaba que controlaban las velocidades de giro de los asteroides. Los resultados se publicarán en la edición del 11 de septiembre de Nature.
David Vokrouhlicky (Universidad de Charles), David Nesvorny y William Bottke (ambos del Departamento de Estudios Espaciales de SwRI) llevaron a cabo el estudio, que mostró que la luz solar absorbida y reemitida durante millones o miles de millones de años puede hacer girar algunos asteroides tan rápido que podrían romperse. En otros casos, casi puede evitar que giren por completo. El equipo incluso señaló que los efectos de la luz solar, combinados con los tirones gravitacionales de los planetas, pueden forzar lentamente a los polos de rotación de asteroides a apuntar en la misma dirección.
Hasta hace poco, los investigadores pensaban que los impactos de asteroides controlaban la velocidad de rotación y la dirección de los pequeños asteroides que flotaban en el espacio. Sin embargo, los estados de giro inusuales de 10 asteroides observados por Stephen Slivan, un investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts, han puesto en duda esta idea. Los asteroides de Slivan, los primeros en el rango de 15 a 25 millas de diámetro en tener sus espines ampliamente estudiados, están en la llamada familia de asteroides Koronis, un grupo de fragmentos de asteroides producidos por una colisión altamente energética hace miles de millones de años. Slivan descubrió que no solo cuatro de estos asteroides giran a casi la misma velocidad, sino que también tienen ejes de giro que apuntan en la misma dirección.
"Los datos muestran claramente que la alineación del vector de espín es real, pero cómo llegaron de esa manera ha sido un gran rompecabezas", dice Slivan. "Estoy encantado de que otros consideren que este es un problema interesante".
“Para imaginar cuán extraños son realmente estos asteroides, imagina que te entregaron una caja de trompos justo cuando estabas a punto de lanzar a bordo del transbordador espacial. Teniendo en cuenta todos los temblores producidos por el lanzamiento, es de esperar que las puntas tengan diferentes velocidades y orientaciones de giro para cuando llegue a la órbita ", dice Bottke. “En lugar de eso, imagina tu sorpresa al abrir la caja si las partes superiores giraran a la misma velocidad y sus manijas apuntaran hacia la constelación de Casiopea. Ahora aumente el tamaño de la parte superior en un factor de un millón y pretenda que el rebote durante el lanzamiento es equivalente a miles de millones de años de colisiones de asteroides. Esta es la extraña situación en la que nos encontramos ”.
Los seis asteroides restantes estudiados por Slivan tienen velocidades de giro extremadamente lentas, de modo que giran más lento que la manecilla de la hora de un reloj, o velocidades de giro muy rápidas, de modo que están cerca del límite más allá del cual el material suelto en la superficie de un asteroide volaría
“Uno esperaría que las colisiones hubieran aleatorizado estas tasas de rotación. Fue una gran sorpresa encontrar un grupo de asteroides con estados de giro tan extraños ”, dice Nesvorny.
Para explicar los estados de rotación de los asteroides de la familia Koronis, Vokrouhlicky, Nesvorny y Bottke investigaron cómo los asteroides reflejan y absorben la luz del sol y re-irradian esta energía como calor. Descubrieron que si bien la fuerza de retroceso producida por la irradiación de la luz solar es pequeña, aún puede alterar sustancialmente la velocidad de rotación y la dirección del polo de un asteroide si tiene tiempo suficiente para actuar.
“Al igual que la historia sobre la tortuga y la liebre, la luz solar lenta y constante gana la carrera sobre la sacudida de colisiones entre asteroides de acción rápida, pero menos efectiva. La luz del sol en el espacio nunca se detiene ", dice Bottke," y la mayoría de los asteroides han estado expuestos a una gran cantidad debido a su edad ".
Utilizando simulaciones por computadora, el equipo demostró que la luz solar ha aumentado y disminuido lentamente las tasas de rotación de los asteroides de la familia Koronis desde que se formaron hace 2 a 3 mil millones de años. Más notablemente, descubrieron que algunos asteroides simulados fueron capturados en un estado de giro especial que obligó a la oscilación del eje de giro del asteroide (producido por perturbaciones gravitacionales del sol) a "latir" a la misma frecuencia que la oscilación de la órbita del asteroide ( producido por perturbaciones gravitacionales de los planetas). Este estado, llamado resonancia de órbita giratoria, puede conducir la velocidad de rotación y el eje de rotación de un asteroide a valores particulares.
"Estos resultados nos dan una nueva forma de ver los asteroides", dice Vokroulicky. “Esperamos que este trabajo estimule los estudios de observación en muchas regiones diferentes del cinturón principal de asteroides. Solo hemos arañado la superficie de este interesante problema ”.
Fuente original: Comunicado de prensa de SWRI
