Telescopios de ESO detectan lo que podría ser el planeta enano más pequeño del Sistema Solar.

Higia, el cuarto planeta enano.

Una nueva imagen de SPHERE/VLT de Hygía, que podría ser el planeta enano más pequeño del Sistema Solar hasta la fecha. Como objeto del cinturón principal de asteroides, Higía satisface de inmediato tres de los cuatro requisitos para ser clasificado como un planeta enano: orbita alrededor del Sol, no es una luna y, a diferencia de un planeta, no ha despejado los alrededores de su órbita. El requisito final es que tenga la suficiente masa como para tener su propia gravedad, generando así una forma más o menos esférica. Esto es lo que las observaciones de VLT han revelado ahora sobre Higía. Crédito: ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS).

Utilizando el instrumento SPHERE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha revelado que el asteroide Higía podría clasificarse como planeta enano. El objeto es el cuarto más grande del cinturón de asteroides después de Ceres, Vesta y Pallas. Por primera vez, los astrónomos han observado a Higía con una resolución lo suficientemente alta como para estudiar su superficie y determinar su forma y tamaño. Descubrieron que Higía es esférica, pudiendo destronar a Ceres como poseedora del título de planeta enano más pequeño del Sistema Solar.

Como objeto del cinturón principal de asteroides, Higía satisface de inmediato tres de los cuatro requisitos para ser clasificado como un planeta enano: orbita alrededor del Sol, no es una luna y, a diferencia de un planeta, no ha despejado los alrededores de su órbita. El requisito final es que tenga la suficiente masa como para tener su propia gravedad, generando así una forma más o menos esférica. Esto es lo que las observaciones de VLT han revelado ahora sobre Higía.

"Gracias a la capacidad única del instrumento SPHERE, instalado en el VLT (uno de los sistemas más potentes del mundo para la obtención de imágenes), pudimos resolver la forma de Higía, que resulta ser casi esférica", afirma el investigador principal Pierre Vernazza, del Laboratorio de Astrofísica de Marsella, en Francia. "Gracias a estas imágenes, Higía puede ser reclasificada como un planeta enano, por ahora el más pequeño del Sistema Solar".

Se muestra una vista detallada del banco óptico SPHERE con los principales subsistemas claramente visibles. SPHERE (Investigación de exoplanetas de alto contraste espectro-polarimétrico) está instalado en el telescopio muy grande ESO y ayudará a los investigadores a obtener imágenes directas de exoplanetas que son más grandes que Júpiter. Crédito: ESO.

El equipo también utilizó las observaciones de SPHERE para restringir el tamaño de Higía, estimando su diámetro en poco más de 430 km. Plutón, el más famoso de los planetas enanos, tiene un diámetro cercano a 2400 km, mientras que Ceres tiene unos 950 km de tamaño.

Sorprendentemente, tal y como indica el estudio publicado hoy en la revista Nature Astronomy, las observaciones también revelaron que Higía carece del gran cráter de impacto que los científicos esperaban ver en su superficie. Higía es el miembro principal de una de las familias de asteroides más grandes, con cerca de 7000 miembros que surgieron del mismo cuerpo principal. Los astrónomos esperaban que el evento que condujo a la formación de esta numerosa familia hubiera dejado una gran y profunda huella en Higía.

"Este resultado fue una verdadera sorpresa, ya que esperábamos la presencia de una gran cuenca de impacto, como ocurre con Vesta", confirma Vernazza. Aunque los astrónomos han observado la superficie de Higía con una cobertura del 95%, sólo pudieron identificar dos posibles cráteres no concluyentes. "Ninguno de estos dos cráteres podría haber sido causado por el impacto que originó la familia Higía de asteroides, cuyo volumen es comparable al de un objeto de 100 km de tamaño. Son demasiado pequeños", explica el coautor del estudio Miroslav Broo, del Instituto Astronómico de la Universidad Charles de Praga, República Checa.

El equipo decidió investigar más a fondo. Usando simulaciones numéricas, dedujeron que la forma esférica de Higía y la gran familia de asteroides son, probablemente, el resultado de una gran colisión frontal con un gran proyectil de un diámetro de entre 75 y 150 km. Sus simulaciones muestran que este violento impacto, que se cree ocurrió hace unos 2.000 millones de años, destrozó por completo el cuerpo principal. Una vez que las piezas sobrantes volvieron a unirse, le dieron a Higía su forma redonda y miles de asteroides compañeros. "Tamaña colisión entre dos cuerpos grandes en el cinturón de asteroides es única en los últimos 3-4 mil millones de años", dice Pavel Ševeček, un estudiante de doctorado del Instituto Astronómico de la Universidad de Charles que también participó en el estudio.

El estudio en detalle de los asteroides ha sido posible gracias, no sólo a los avances en el cálculo numérico, sino también al hecho de contar con telescopios cada vez más potentes. "Gracias al VLT y al instrumento de óptica adaptativa de nueva generación SPHERE, ahora obtenemos imágenes de asteroides del cinturón principal con una resolución sin precedentes, cerrando la brecha entre las observaciones basadas en tierra y las observaciones de misiones interplanetarias", concluye Vernazza.

Nuevas observaciones llevadas a cabo con el instrumento SPHERE, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, han revelado que Higía carece del gran cráter de impacto que los científicos esperaban ver en su superficie. Dado que se formó a partir de uno de los impactos más grandes de la historia del cinturón de asteroides, esperaban encontrar al menos una cuenca de impacto grande y profunda, similar a la de Vesta (abajo a la derecha, en el panel central). El nuevo estudio también desveló que Higía es esférica, pudiendo destronar a Ceres como poseedora del título de planeta enano más pequeño del Sistema Solar. El equipo utilizó las observaciones de SPHERE para restringir el tamaño de Higía, estimando su diámetro en poco más de 430 km, mientras que Ceres tiene cerca de 950 km de tamaño. Crédito: ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS).

Información adicional.

Esta investigación se ha presentado en un artículo que aparece en la revista Nature Astronomy el 28 de octubre de 2019.

El equipo está formado por P. Vernazza (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); L. Jorda (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); P. Ševeček (Instituto de Astronomía, Universidad Charles, Praga, República Checa); M. Brož (Instituto de Astronomía, Universidad Charles, Praga, República Checa); M. Viikinkoski (Matemáticas y Astadística, Universidad Tampere, Tampere, Finlandia); J. Hanuš (Instituto de Astronomía, Universidad Charles, Praga, República Checa); B. Carry (Universidad de la Costa Azul, Observatorio de la Costa Azul, CNRS, Laboratorio Lagrange, Niza, Francia); A. Drouard (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); M. Ferrais (Instituto de Investigación en Ciencias Espaciales, Tecnología y Astrofísica, Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica); M. Marsset (Departamento de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra, MIT, Cambridge, MA, EE.UU.); F. Marchis (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia, e Instituto SETI, Centro Carl Sagan, Mountain View, EE.UU.); M. Birlan (Observatorio de París, París, Francia); E. Podlewska-Gaca (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia, e Instituto de Física, Universidad de Szczecin, Polonia); E. Jehin (Instituto de Investigación en Ciencias Espaciales, Tecnología y Astrofísica, Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica); P. Bartczak (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia); G. Dudzinski (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia); J. Berthier (Observatorio de París, París, Francia); J. Castillo-Rogez (Laboratorio de Propulsión a Chorro, Instituto Tecnológico de California, Pasadena, California, EE.UU.); F. Cipriani (Agencia Espacial Europea, ESTEC – Oficina de Apoyo Científico, Países Bajos); F. Colas (Observatorio de París, París, Francia); F. DeMeo (Departamento de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra, MIT, Cambridge, MA, EE.UU.); C. Dumas (Observatorio TMT, Pasadena, EE.UU.); J. Durech (Instituto de Astronomía, Universidad Charles, Praga, República Checa); R. Fetick (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia, y ONERA, El Laboratorio Aeroespacial Francés, Chatillon Cedex, Francia); T. Fusco (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia, y ONERA, El Laboratorio Aeroespacial Francés, Chatillon Cedex, Francia); J. Grice (Universidad de la Costa Azul, Observatorio de la Costa Azul, CNRS, Laboratorio Lagrange, Niza, Francia y Universidad Abierta, Escuela de Ciencias Físicas, La Universidad Abierta, Milton Keynes, Reino Unido); M. Kaasalainen (Matemáticas y Estadística, Universidad Tampere, Tampere, Finlandia); A. Kryszczynska (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia); P. Lamy (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); H. Le Coroller (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); A. Marciniak (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia); T. Michalowski (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia); P. Michel (Universidad de la Costa Azul, Observatorio de la Costa Azul, CNRS, Laboratorio Lagrange, Niza, Francia); N. Rambaux (Observatorio de París, París, Francia); T. Santana-Ros (Departamento de Fı́sica, Universidad de Alicante, Alicante, España); P. Tanga (Universidad de la Costa Azul, Observatorio de la Costa Azul, CNRS, Laboratorio Lagrange, Niza, Francia); F. Vachier (Observatorio de París, París, Francia); A. Vigan (Universidad de Aix-Marsella, CNRS, Laboratorio de Astrofísica de Marsella, Marsella, Francia); O. Witasse (Agencia Espacial Europea, ESTEC – Oficina de Apoyo Científico, Países Bajos); B. Yang (Observatorio Europeo Austral, Santiago, Chile); M. Gillon (Instituto de Investigación en Ciencias Espaciales, Tecnología y Astrofísica, Universidad de Lieja, Lieja, Bélgica); Z. Benkhaldoun (Observbatorio Oukaimeden, Laboratorio de Física de Altas Energías y de Astrofísica, Universidad Cadi Ayyad, Marrakech, Marruecos); R. Szakats (Observatorio Konkoly, Centro de Investigación en Astronomía y Ciencias de la Tierra, Academia Húngara de Ciencias, Budapest, Hungría); R. Hirsch (Instituto del Observatorio Astronómico, Facultad de Física, Universidad Adam Mickiewicz, Poznan, Polonia); R. Duffard (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Glorieta de la Astronomía S/N, Granada, España); A. Chapman (Buenos Aires, Argentina), J. L. Maestre (Observatorio de Albox, Almería, España).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con dieciséis países miembros: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con Chile, país anfitrión, y Australia como aliado estratégico. 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 junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), 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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• Publicado en ESO el 28 de octubre del 2019, enlace imagen.

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