Utilizando datos de varios instrumentos a bordo de Rosetta, el equipo de CASTRA modeló las propiedades del polvo del cometa en el entorno del cometa 67P. Fuente: ESA / Rosetta / NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0
Cualquiera que haya intentado limpiar una casa sabe que deshacerse del polvo es un esfuerzo de Sísifo. Ninguna superficie queda libre de ella durante mucho tiempo. Resulta que el espacio es algo parecido. El espacio está lleno de polvo interplanetario que la Tierra acumula constantemente a medida que orbita el Sol: en órbita, en la atmósfera y, si es lo suficientemente grande, en la Tierra en forma de micrometeoritos.
Si bien los especímenes pueden no ser grandes, resulta que tales partículas de polvo transforman el concepto científico de asteroides y cometas y son suficientes para reconstruir escenas enteras de la historia del sistema solar.
Los asteroides y los cometas son cuerpos primitivos que quedaron de las primeras etapas de la formación del sistema solar, por lo que cuanto más sabemos sobre su composición, más sabemos sobre dónde se formaron. Los asteroides que se han formado en la misma vecindad que los cometas tienden a tener una composición más cercana.
Tratar de romper el continuo asteroide-cometa y categorizar cuán similares pueden ser los asteroides a los cometas es lo que hace el Dr. Pierre Beck en SOLARES proyecto en la Universidad Francesa de Grenoble Alpes.
“Cerca de un millón de asteroides están registrados oficialmente, y debería haber muchos más”, explica.
“Tradicionalmente, estos objetos se consideraban los más primitivos del sistema solar. Puedes mirar los ingredientes y ver qué había allí, cómo se acumularon y cómo surgieron hace mucho tiempo “.
El material primordial similar que formó la Tierra o Marte experimentó actividad geológica y fue cambiado fundamentalmente por condiciones como el calor, la presión y la erosión.
“Por lo tanto, los objetos más primitivos no llegan a la Tierra en forma de rocas, sino en forma de polvo”, dijo. “Si bien el (número) esperado de meteoritos que llegarán a la Tierra en un año puede ser de 5 a 6 toneladas, para el polvo es de 40.000 toneladas”.
Usando muestras de polvo interplanetario tomadas de capas altas de nuestra estratosfera y micrometeoritos de sitios vírgenes como la Antártida, el Dr. Beck está usando un nuevo método de espectroscopía infrarroja combinada con microscopios de fuerza atómica para estudiar sus espectros y propiedades micrométricas.
Como un arqueólogo que coloca artefactos de una excavación, puede comparar estos resultados con los datos existentes de los asteroides en el espacio. “Cuando eres geólogo y encuentras una roca, tienes una exposición y tratas de ver la roca en contexto”, dijo el Dr. Beck.
Relaciones
Usando cambios en la luz láser infrarroja en muestras tan pequeñas como 10-20 micrómetros, su equipo puede detectar minerales de silicato y compuestos orgánicos por primera vez sin el uso de productos químicos agresivos que podrían alterar el material. También están creando modelos de muestra más grandes en el laboratorio para refinar qué buscar para identificar y clasificar asteroides y cometas utilizando telescopios terrestres.
Lo que encontraron en el polvo fueron polímeros orgánicos complejos, ricos en hidrocarburos y elementos como nitrógeno y oxígeno y, a veces, deuterio (agua pesada).
“Existe un gran debate sobre cómo se fabricaron estos compuestos orgánicos extraterrestres. Una hipótesis es que las mezclas de hielo han sido irradiadas, pero en ese caso diferentes tipos de mezclas de hielo deberían producir diferentes tipos de compuestos orgánicos ”, dijo el Dr. Beck.
Estudiar la composición química de estas muestras debería ayudarlo a aprender más sobre el origen de los asteroides, así como las diferencias entre los asteroides de tipo D, cuerpos oscuros y difíciles de detectar, algunos con interiores helados que se forman alrededor y más allá de Júpiter. y cometas helados. .
“Si entendemos esto, nos dirá de qué está hecho el sistema solar exterior, así como más sobre los materiales originales que ingresaron al sistema solar”.
Saber dónde se pueden encontrar ciertos tipos de polvo orgánico podría incluso ayudar a futuras sondas espaciales.
COSIMA es un instrumento de análisis de polvo in situ a bordo de la nave espacial Rosetta para el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Fuente: Centro Alemán de Aviación DLR, con licencia CC BY 2.0
“Puede ver algunos de estos asteroides como fuente de combustible”, dijo. Él dice que si hay compuestos orgánicos reducidos, podrían usarse como fuente de energía.
Cometas
La presencia de tales compuestos en el polvo interplanetario es solo una cosa que hace que los científicos se pregunten si los asteroides y los cometas deben ser tan diferentes. Dr. Jessica Agarwal w CASTRA El proyecto cree que también pueden superponerse por otras razones.
Utilizando datos de la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea, que estudió el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, y telescopios astronómicos, la Dra. Agarwal y su equipo de la Universidad Técnica de Brunswick en Alemania observaron cómo los cometas y asteroides emiten material activamente al espacio.
“Nuestro objetivo es comprender mejor los procesos que conducen a cambios en las superficies y el interior de los cometas y asteroides”, dijo. “También esperamos comprender mejor su naturaleza primitiva, que fue hace 4.500 millones de años”.
Utilizando datos de varios instrumentos a bordo del Rosetta, el equipo del Dr. Agarwal pudo modelar las propiedades del polvo del cometa en el entorno del cometa 67P. Resultó que las partículas de polvo pueden ser agregados de silicato sueltos de tamaño micrométrico y componentes de carbono de tamaño submicrométrico.
“También estamos viendo enormes materiales del tamaño de rocas que emanan del cometa 67P provenientes de ciertos lugares específicos de la superficie … una fuente de rocas”, explicó el Dr. Agarwal.
Asteroide activo
No son solo los cometas los que emiten material. Tomemos el caso del asteroide 288P. El llamado asteroide emisor de polvo activo parece un cometa con una cola polvorienta desde la distancia.
“Lo más extraño del 288P era que su kernel se veía doble … y finalmente pensé, ¿quizás es un sistema binario?” Dijo el Dr. Agarwal. “Tuvimos que esperar unos años para verlo de cerca nuevamente, y luego obtuvimos más tiempo del Hubble en 2016, y realmente vimos que tenía dos partes”.
Sus mediciones mostraron que el primer asteroide de su tipo observado estaba compuesto por dos elementos de tamaño similar que orbitan entre sí a 100 kilómetros de distancia.
“Lo encontramos por accidente. No sabemos si hay más sistemas de este tipo que no podemos ver ”, dijo el Dr. Agarwal.
Ellos teorizan que los asteroides fueron irradiados por el sol y empezaron a rotar, partiéndose en dos al rotar demasiado rápido para mantenerse juntos. La distancia entre el par puede deberse a la evaporación de la corriente de gas de la superficie, que ha arrojado una piedra como un cohete. Todavía están tratando de averiguar qué causa la cola.
Los científicos han creído durante mucho tiempo que los asteroides evolucionaron principalmente como resultado de colisiones, pero es posible que la rotación rápida juegue un papel igualmente importante en los asteroides más pequeños.
Su investigación reveló una variedad de asteroides activos, desde aquellos que tienen una ráfaga de actividad única (como si fueran impactados) hasta aquellos que emiten repetidamente ráfagas de polvo.
“Hay algún proceso, más o menos aleatorio, que provoca la erupción de nubes de polvo”, dijo el Dr. Agarwal, refiriéndose a los asteroides que emiten explosiones repetidas de polvo. “Creemos que tal vez sea la rotación rápida lo que está causando los deslizamientos de tierra o algo así”.
El resultado de todo esto es que la distinción entre cometas y asteroides puede ser más un espectro que una división difícil.
“La línea se está volviendo borrosa. En el pasado, pensamos que los asteroides son rocas y los cometas están helados. Pero ahora vemos que hay cometas que están casi inactivos … y hay asteroides. población de lo que pensábamos en el pasado ”, dijo el Dr. Agarwal.
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