ESO : Anatomía de un asteroide

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El telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO ha sido la herramienta utilizada para encontrar las primeras evidencias de que un asteroide puede tener una estructura interna muy variada. Con medidas extremadamente precisas, los astrónomos han descubierto que diferentes partes del asteroide Itokawa tienen distintas densidades. Además de revelarnos secretos sobre la propia formación del asteroide, descubrir qué se esconde bajo su superficie también puede arrojar luz sobre el misterio de qué sucede cuando los cuerpos chocan en el Sistema Solar, proporcionándonos claves sobre la formación de los planetas.

Utilizando observaciones desde tierra muy precisas, Stephen Lowry (Universidad de Kent, Reino Unido) y sus colegas, han medido la velocidad a la que gira el asteroide cercano a la Tierra (25143) Itokawa, y cómo ese giro cambia con el tiempo. Han combinado estas precisas observaciones con un nuevo trabajo teórico sobre cómo los asteroides irradian calor.

Este pequeño asteroide es un misterio, ya que tiene una extraña forma de cacahuete, tal y como reveló la nave japonesa Hayabusa en 2005. Para estudiar su estructura interna, el equipo de Lowry utilizó, entre otras, imágenes obtenidas entre 2001 y 2013 por el telescopio NTT (New Technology Telescope) de ESO, en el Observatorio La Silla, en Chile [1], y así poder medir sus variaciones de brillo a medida que rotaba. Estos datos temporales se utilizaron para deducir el periodo de giro del asteroide con mucha precisión y determinar así cómo cambia a lo largo del tiempo. Por primera vez, al combinarlo con los conocimientos sobre la forma del asteroide, se pudo explorar su interior, revelando la complejidad de su núcleo [2].

“Es la primera vez que hemos sido capaces de determinar cómo es el interior de un asteroide,” explica Lowry. “Podemos ver que Itokawa tiene una estructura interior muy variada. Este descubrimiento supone un avance muy importante en nuestra comprensión de los cuerpos rocosos del Sistema Solar”.

El giro de un asteroide y de otros cuerpos pequeños en el espacio puede verse afectado por la luz del Sol. Este fenómeno, conocido como el efecto YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack), tiene lugar cuando la luz que llega del Sol es absorbida y se reemite desde la superficie del objeto en forma de calor. Cuando la forma del asteroide es muy irregular el calor no se irradia de manera uniforme y esto genera una pequeña, pero continua, torsión en el cuerpo que altera su giro [3], [4].

El equipo de Lowry comprobó, tras llevar a cabo las medidas, que el efecto YORP aceleraba lentamente la velocidad a la que gira Itokawa. El cambio en la velocidad de la rotación es muy pequeño (tan solo 0,045 segundos al año). Pero esta información es muy diferente a la esperada y solo puede explicarse si las dos partes del asteroide en forma de cacahuete tienen diferentes densidades.

Es la primera vez que los astrónomos han encontrado evidencias de la gran variedad que puede tener la estructura interna de los asteroides. Hasta ahora, las propiedades del interior de los asteroides solo podían inferirse a través de medidas de densidad globales y aproximadas. Este inusual vistazo al variado interior de Itokawa ha desencadenado muchas especulaciones acerca de su formación. Una posibilidad es que esté formado a partir de los dos componentes de un asteroide doble después de que estos chocaran y se fusionaran.

Lowry añade que “Descubrir que el interior de los asteroides no es homogéneo tiene implicaciones de amplio alcance, especialmente para los modelos de formación de asteroides binarios. También podría ayudar en los trabajos que se desarrollan para reducir el riesgo de colisión de asteroides contra la Tierra, o con los planes de futuros viajes a estos cuerpos rocosos”.

Esta nueva capacidad de estudiar el interior de un asteroide es un importante paso adelante y puede ayudar a responder muchas preguntas relacionadas con estos misteriosos objetos.

Notas

[1] Además de con el NTT, para este trabajo se han utilizado medidas de brillo obtenidas con los siguientes telescopios: Telescopio de 60 pulgadas del Observatorio Palomar (California, EE.UU.); Observatorio Table Mountain (California, EE.UU.); Telescopio de 60 pulgadas del Observatorio Steward (Arizona, EE.UU.); Telescopio Bok de 90 pulgadas del Observatorio Steward (Arizona, EE.UU.); Telescopio Liverpool de 2 metros (La Palma, España); Telescopio Isaac Newton de 2,5 metros (La Palma, España); y Telescopio Hale de 5 metros del Observatorio Palomar (California, EE.UU.).

[2] Se ha estimado que la densidad del interior varía de 1,75 a 2,85 gramos por centímetro cúbico. Las dos densidades se refieren a dos partes distintas de Itokawa.

[3] Haciendo una analogía burda y sencilla para explicar el efecto YORP, si uno hiciera brillar un rayo de luz lo suficientemente intenso a través de una hélice, lentamente empezaría a girar debido a un efecto similar.

[4] Lowry y sus colegas fueron los primeros en observar el efecto en acción en un pequeño asteroide conocido como 2000 PH5 (ahora se le conoce como 54509 YORP, ver eso0711). Las instalaciones de ESO también tuvieron un importante papel en este estudio, realizado con anterioridad.

Información adicional

Esta investigación fue presentada en el artículo “The Internal Structure of Asteroid (25143) Itokawa as Revealed by Detection of YORP Spin-up”, por Lowry et al., y aparece en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está compuesto por S.C Lowry (Centro de Astrofísica y Ciencias Planetarias, Escuela de Ciencias Físicas (SEPnet), Universidad de Kent, Reino Unido); P.R. Weissman (Laboratorio JPL -Jet Propulsion Laboratory- Instituto Tecnológico de , California, Pasadena, EE.UU. [JPL]); S.R. Duddy (Centro de Astrofísica y Ciencias Planetarias, Escuela de Ciencias Físicas (SEPnet), Universidad de Kent, Reino Unido); B.Rozitis (Ciencias Planetarias y del Espacio, Departamento de Ciencias Físicas, The Open University, Milton Keynes, Reino Unido); A. Fitzsimmons (Centro de Investigación de Astrofísica, Universidad de Belfast, Belfast, Reino Unido); S.F. Green (Ciencias Planetarias y del Espacio, Departamento de Ciencias Físicas, The Open University, Milton Keynes, Reino Unido); M.D. Hicks (Laboratorio JPL -Jet Propulsion Laboratory- Instituto Tecnológico de , California, Pasadena, EE.UU.); C. Snodgrass (Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, Katlenburg-Lindau, Alemania); S.D. Wolters (JPL); S.R. Chesley (JPL), J. Pittichová (JPL) y P. van Oers (Grupo de Telescopios Isaac Newton, Islas Canarias, España).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de quince países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

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