288P, sistema de asteroide binario en el cinturón de asteroides.

Hubble descubre un tipo único de objeto en el Sistema Solar.

Secuencia de imágenes de un sistema de asteroides binario por Hubble.
Crédito: NASA, ESA, & J. Agarwall (Instituto Max Planck para la investigación del Sistema Solar).

Este conjunto de imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la ESA/NASA revela dos asteroides con características cometarias orbitando entre sí. Ésto incluye un halo brillante del material, llamado coma, y ​​una cola larga de polvo. El par de asteroides, llamado 288P, se observó en septiembre de 2016 justo antes de que el asteroide hiciera su aproximación más cercana al Sol.

Estas imágenes revelan actividad en curso en el sistema binario. El movimiento aparente de la cola es un efecto de proyección debido a la alineación relativa entre el Sol, la Tierra y el binario 288P cambiando entre las observaciones. La orientación de la cola también se ve afectada por un cambio en el tamaño de partícula, inicialmente, la cola estaba apuntando hacia la dirección donde las partículas de polvo comparativamente grandes (aproximadamente 1 milímetro de tamaño) se emitieron a finales de julio. Sin embargo, a partir del 20 de septiembre de 2016 en adelante, la cola comenzó a señalar en la dirección opuesta a la del Sol, donde las partículas pequeñas (de aproximadamente 10 micras de tamaño) son expulsadas del núcleo por la presión de radiación.

Crédito: NASA, ESA y J. Agarwal (Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar)

Con ayuda del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, un grupo de astrónomos dirigido por Alemania ha observado las características intrigantes de un tipo inusual de objetos en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter: dos asteroides que orbitan entre sí y exhiben características semejantes a un cometa , incluyendo un coma brillante y una larga cola. Este es el primer asteroide binario conocido también clasificado como un cometa. La investigación se presenta en un artículo publicado en la revista Nature esta semana, artículo en línea.

Hubble.

En septiembre de 2016, justo antes de que el asteroide 288P hiciera su aproximación más cercana al Sol, estaba lo suficientemente cerca de la Tierra para permitir a los astrónomos una mirada detallada usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA.

Las imágenes de 288P, que se encuentra en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, revelaron que en realidad no era un solo objeto, sino dos asteroides de casi la misma masa y tamaño, orbitando entre sí a una distancia de unos 100 kilómetros. Ese descubrimiento fue en sí mismo un hallazgo importante; debido a que si se orbitan entre sí, se pueden medir las masas de los objetos en tales sistemas.

Pero las observaciones también revelaron actividad en curso en el sistema binario. "Detectamos indicaciones fuertes de la sublimación del hielo de agua debido al aumento de la calefacción solar similar a cómo se crea la cola de un cometa", explica Jessica Agarwal (Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, Alemania), el líder del equipo y principal autor del trabajo de investigación. Esto hace 288P el primer asteroide binario conocido que también se clasifica como un main-belt comet, cometa del cinturón principal.

Entender el origen y la evolución de los cometas del cinturón principal, asteroides orbitando entre Marte y Júpiter que muestran actividad similar a un cometa, es un elemento crucial en nuestra comprensión de la formación y evolución de todo el Sistema Solar. Entre las preguntas que los cometas del cinturón principal pueden ayudar a contestar es cómo llegó el agua a la Tierra [2]. Dado que sólo se conocen unos pocos objetos de este tipo, 288P se presenta como un sistema extremadamente importante para futuros estudios.

Impresión del artista del asteroide binario 288P.
Crédito: ESA/Hubble, L. Calçada.

Las diversas características de la separación de los dos componentes, el tamaño de  los componente prácticamente iguales, la elevada excentricidad y la actividad similar a un cometa, lo hacen único entre los pocos asteroides binarios anchos conocidos en el Sistema Solar. La actividad observada de 288P también revela información sobre su pasado, señala Agarwal: "El hielo superficial no puede sobrevivir en el cinturón de asteroides para la edad del Sistema Solar, pero puede ser protegido durante miles de millones de años por un manto de polvo refractario".

A partir de esto, el equipo llegó a la conclusión de que 288P ha existido como un sistema binario por sólo unos 5.000 años. Agarwal desarrolla el escenario de formación: "El escenario de formación más probable de 288P es una ruptura debido a la rotación rápida. Después de eso, los dos fragmentos pueden haber sido movidos más lejos por pares de sublimación. "

El hecho de que 288P sea tan diferente de todos los otros asteroides binarios conocidos plantea algunas preguntas acerca de si no es sólo una coincidencia que presenta tales propiedades únicas. Encontrar 288P incluyó mucha suerte, es probable que siga siendo el único ejemplo de su tipo durante mucho tiempo. "Necesitamos más trabajo teórico y observacional, así como más objetos similares al 288P, para encontrar una respuesta a esta pregunta", concluye Agarwal.

Ilustración de la localización de los dos grupos de asteroides
principales que podemos encontrar en el Sistema Solar:
El cinturón de asteroides situado entre Júpiter y Marte y
los asteroides troyanos  moviéndose por delante o
siguiendo a Júpiter.
El sistema binario 288P pertenece al cinturón de asteroides.
Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser.

Notas.

[1] Como cualquier objeto que orbita al Sol, 288P viaja a lo largo de un camino elíptico, acercándolo cada vez más lejos al Sol durante el curso de una órbita.

[2] La investigación actual indica que el agua vino a la tierra no por causa por vía cometas como se pensaba desde hace tiempo sino por vía asteroides helados.

Más información

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la ESA y la NASA.

El equipo internacional de astrónomos de este estudio está formado por Jessica Agarwal (Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, Göttingen, Alemania), David Jewitt (Departamento de Ciencias de la Tierra, Planetarios y Espacio y Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California en Los Ángeles, EE.UU.), Max Mutchler (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, EE.UU.), Harold Weaver (Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, Maryland, EE.UU.) y Stephen Larson (Laboratorio Lunar y Planetario, Universidad de Arizona, Tucson, EE.UU. ).

Los resultados fueron publicados en el artículo "Un cometa de cinturón binario principal" que se publicará en Nature.

Publicado en Hubble el 20 de septiembre del 2.017.