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Asteroide activo

El asteroide 596 Scheila muestra una apariencia similar a la de un cometa el 12 de diciembre de 2010
Eyección de polvo y cola de las secuelas del impacto de la Prueba de Redirección Doble de Asteroide en la luna asteroide Dimorphos , como se vio por el Telescopio de Investigación Astrofísica del Sur en 2022

Los asteroides activos son pequeños cuerpos del Sistema Solar que tienen órbitas similares a las de los asteroides pero muestran características visuales similares a las de los cometas . [1] Es decir, muestran una coma , cola u otra evidencia visual de pérdida de masa (como un cometa), pero sus órbitas permanecen dentro de la órbita de Júpiter (como un asteroide). [2] [3] Estos cuerpos fueron designados originalmente cometas del cinturón principal (MBC) en 2006 por los astrónomos David Jewitt y Henry Hsieh, pero este nombre implica que necesariamente son helados en composición como un cometa y que solo existen dentro del cinturón principal , mientras que la creciente población de asteroides activos muestra que este no siempre es el caso. [2] [4] [5]

El primer asteroide activo descubierto fue 7968 Elst–Pizarro . Fue descubierto (como asteroide) en 1979, pero Eric Elst y Guido Pizarro descubrieron que tenía cola en 1996 y le dieron la designación de cometa 133P/Elst-Pizarro. [2] [6]

Órbitas

A diferencia de los cometas , que pasan la mayor parte de su órbita a distancias similares a Júpiter o mayores del Sol, los asteroides activos siguen órbitas dentro de la órbita de Júpiter que a menudo son indistinguibles de las órbitas de los asteroides estándar . Jewitt define a los asteroides activos como aquellos cuerpos que, además de tener evidencia visual de pérdida de masa, tienen una órbita con: [3]

Jewitt elige 3,08 como parámetro de Tisserand para separar asteroides y cometas en lugar de 3,0 (el parámetro de Tisserand del propio Júpiter) para evitar casos ambiguos causados ​​por la desviación del Sistema Solar real de un problema idealizado de tres cuerpos restringido . [3]

Los primeros tres asteroides activos identificados orbitan dentro de la parte exterior del cinturón de asteroides . [7]

Actividad

Desintegración del asteroide P/2013 R3 observada por el telescopio espacial Hubble (6 de marzo de 2014). [8] [9]

Algunos asteroides activos muestran una cola de polvo cometario solo en una parte de su órbita cerca del perihelio . Esto sugiere firmemente que los volátiles en sus superficies se están sublimando, expulsando el polvo. [10] La actividad en 133P/Elst–Pizarro es recurrente, habiéndose observado en cada uno de los últimos tres perihelios. [2] La actividad persiste durante un mes o varios [7] de cada órbita de 5 a 6 años, y presumiblemente se debe al hielo descubierto por impactos menores en los últimos 100 a 1000 años. [7] Se sospecha que estos impactos excavan estas bolsas subterráneas de material volátil , lo que ayuda a exponerlas a la radiación solar . [7]

Cuando se descubrió en enero de 2010, a P/2010 A2 (LINEAR) se le dio inicialmente una designación de cometa y se pensó que mostraba una sublimación similar a la de un cometa, [11] pero ahora se piensa que P/2010 A2 es el remanente de un impacto de asteroide sobre asteroide. [12] [13] Las observaciones de 596 Scheila indicaron que grandes cantidades de polvo fueron levantadas por el impacto de otro asteroide de aproximadamente 35 metros de diámetro.

P/2013 R3

P/2013 R3 (Catalina–PanSTARRS) fue descubierto independientemente por dos observadores: Richard E. Hill usando el telescopio Schmidt de 0,68 m del Catalina Sky Survey y Bryce T. Bolin usando el telescopio Pan-STARRS1 de 1,8 m en Haleakala. [14] Las imágenes de descubrimiento tomadas por Pan-STARRS1 mostraron la aparición de dos fuentes distintas a 3" una de la otra combinadas con una cola que envolvía ambas fuentes. En octubre de 2013, las observaciones de seguimiento de P/2013 R3, tomadas con el Gran Telescopio Canarias de 10,4 m en la isla de La Palma , mostraron que este cometa se estaba desintegrando. [15] La inspección de las imágenes CCD apiladas obtenidas el 11 y 12 de octubre mostró que el cometa del cinturón principal presentaba una condensación brillante central que estaba acompañada en su movimiento por tres fragmentos más, A, B, C. El fragmento A más brillante también se detectó en la posición informada en las imágenes CCD obtenidas en el telescopio de 1,52 m del Observatorio de Sierra Nevada en Granada el 12 de octubre. [15]

La NASA informó sobre una serie de imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble entre el 29 de octubre de 2013 y el 14 de enero de 2014, que muestran la creciente separación de los cuatro cuerpos principales. [16] El efecto Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack , causado por la luz solar, aumentó la velocidad de giro hasta que la fuerza centrífuga hizo que la pila de escombros se separara. [16]

Dimorfos

Al estrellarse contra la luna asteroide del asteroide binario 65803 Didymos , la nave espacial Double Asteroid Redirection Test de la NASA convirtió a Dimorphos en un asteroide activo. Los científicos habían propuesto que algunos asteroides activos son el resultado de eventos de impacto, pero nadie había observado nunca la activación de un asteroide. La misión DART activó a Dimorphos en condiciones de impacto conocidas con precisión y observadas cuidadosamente, lo que permitió el estudio detallado de la formación de un asteroide activo por primera vez. [17] [18] Las observaciones muestran que Dimorphos perdió aproximadamente 1 millón de kilogramos después de la colisión. [19] El impacto produjo una columna de polvo que iluminó temporalmente el sistema Didymos y desarrolló una cola de polvo de 10.000 kilómetros (6.200 millas) de largo que persistió durante varios meses. [20] [21] [22] Se predice que el impacto de DART causó una renovación global de la superficie y la deformación de la forma de Dimorphos, dejando un cráter de impacto de varias decenas de metros de diámetro. [23] [24] [25] El impacto probablemente ha enviado a Dimorphos a una rotación caótica que someterá a la luna a fuerzas de marea irregulares por parte de Didymos antes de que finalmente regrese a un estado bloqueado por las mareas dentro de varias décadas. [26] [27] [28]

Composición

Algunos asteroides activos muestran signos de tener una composición helada como un cometa tradicional, mientras que otros son rocosos como un asteroide. Se ha planteado la hipótesis de que los cometas del cinturón principal pueden haber sido la fuente del agua de la Tierra, porque la relación deuterio-hidrógeno de los océanos de la Tierra es demasiado baja para que los cometas clásicos hayan sido la fuente principal. [29] Los científicos europeos han propuesto una misión de retorno de muestras desde un MBC llamado Caroline para analizar el contenido de volátiles y recolectar muestras de polvo. [10]

Lista

Los miembros identificados de esta clase de morfología ( T Jup >3.08) incluyen: [30] : 17 

Exploración

Se ve el asteroide 101955 Bennu expulsando partículas el 6 de enero de 2019, en imágenes tomadas por la nave espacial OSIRIS-REx

Castalia es un concepto de misión propuesto para una nave espacial robótica que explorará 133P/Elst–Pizarro y realizará las primeras mediciones in situ de agua en el cinturón de asteroides, y así, ayudará a resolver el misterio del origen del agua de la Tierra. [64] El líder es Colin Snodgrass, de la Open University en el Reino Unido. Castalia fue propuesta en 2015 y 2016 a la Agencia Espacial Europea dentro de las misiones M4 y M5 del programa Cosmic Vision , pero no fue seleccionada. El equipo continúa madurando el concepto de la misión y los objetivos científicos. [64] Debido al tiempo de construcción requerido y la dinámica orbital, se propuso una fecha de lanzamiento para octubre de 2028. [64]

El 6 de enero de 2019, la misión OSIRIS-REx observó por primera vez episodios de eyección de partículas de 101955 Bennu poco después de entrar en órbita alrededor del asteroide cercano a la Tierra , lo que llevó a que se lo clasificara nuevamente como un asteroide activo y marcando la primera vez que una nave espacial había observado la actividad de asteroides de cerca. Desde entonces ha observado al menos otros 10 eventos de este tipo. [4] La escala de estos eventos de pérdida de masa observados es mucho menor que los observados previamente en otros asteroides activos por telescopios, lo que indica que existe un continuo de magnitudes de eventos de pérdida de masa en asteroides activos. [65]

Véase también

Referencias

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