Un cometa se estaciona temporalmente.
Después de viajar varios miles de millones de millas hacia el Sol, un objeto joven caprichoso parecido a un cometa que orbita entre los planetas gigantes ha encontrado un lugar de estacionamiento temporal en el camino. El objeto se ha asentado cerca de una familia de antiguos asteroides capturados, llamados troyanos, que orbitan alrededor del Sol junto a Júpiter. Esta es la primera vez que se detecta un objeto parecido a un cometa cerca de la población de troyanos.
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| El telescopio espacial Hubble de la NASA tomó esta imagen del joven cometa P / 2019 LD2 mientras orbita cerca de los antiguos asteroides capturados por Júpiter, que se llaman troyanos. Este objeto helado es el primer cometa que los astrónomos han visto cerca de la población troyana. La vista del Hubble revela una cola de polvo y gas de 400,000 millas de largo que fluye desde el núcleo sólido brillante del cometa rebelde. La cola es evidencia de que el objeto helado está activo, a pesar de su gran distancia del débil Sol, a casi quinientos millones de millas de distancia. La cola podría ser impulsada por la liberación de monóxido de carbono y dióxido de carbono. Estos volátiles no necesitan mucha luz solar para calentar su forma congelada y convertirlos en gas. El cometa caminante fue descubierto a principios de junio de 2019 por el telescopio ATLAS (Sistema de última alerta de impacto terrestre de asteroides) de la Universidad de Hawai. El intruso helado es muy probablemente uno de los últimos miembros de la llamada "brigada cubo" de cometas en viajar hacia el interior del Sol después de haber sido expulsado de su gélido hogar en el cinturón de Kuiper a través de interacciones con el planeta gigante más externo, Neptuno. Ubicado en las afueras de nuestro sistema solar, el cinturón de Kuiper es un refugio de escombros helados y sobrantes de la construcción de nuestros planetas hace 4.600 millones de años. El cometa vagabundo es un residente temporal entre los asteroides de Júpiter. Las simulaciones por computadora muestran que el huésped inesperado tendrá un encuentro cercano con Júpiter en aproximadamente otros dos años. El planeta masivo impulsará al cometa hacia el interior del sistema solar. Esta imagen de luz visible del Hubble es una combinación de exposiciones tomadas el 1 de abril y el 8 de mayo de 2020 con la cámara de campo amplio 3 Créditos: NASA, ESA, STScI, B. Bolin (IPAC / Caltech) |
El visitante inesperado pertenece a una clase de cuerpos helados que se encuentran en el espacio entre Júpiter y Neptuno. Llamados "Centauros", se activan por primera vez cuando se calientan a medida que se acercan al Sol, y dinámicamente pasan a ser más parecidos a los cometas.
Las instantáneas de luz visible del Telescopio Espacial Hubble de la NASA revelan que el objeto vagabundo muestra signos de actividad cometa, como una cola, desgasificación en forma de chorros y un coma envolvente de polvo y gas. Las observaciones anteriores del telescopio espacial Spitzer de la NASA dieron pistas sobre la composición del objeto parecido a un cometa y los gases que impulsan su actividad.
"Solo el Hubble pudo detectar características activas similares a cometas tan lejos con tan alto detalle, y las imágenes muestran claramente estas características, como una cola ancha de aproximadamente 400.000 millas de largo y características de alta resolución cerca del núcleo debido a un coma y choro ", dijo el investigador líder del Hubble, Bryce Bolin, de Caltech en Pasadena, California.
Al describir la captura del Centauro como un evento raro, Bolin agregó: "El visitante tenía que haber entrado en la órbita de Júpiter en la trayectoria justa para tener este tipo de configuración que le da la apariencia de compartir su órbita con el planeta. Nosotros" Estamos investigando cómo fue capturado por Júpiter y aterrizó entre los troyanos. Pero creemos que podría estar relacionado con el hecho de que tuvo un encuentro algo cercano con Júpiter ".
El artículo del equipo aparece en la edición del 11 de febrero de 2021 de The Astronomical Journal, artículo científico.
Las simulaciones por computadora del equipo de investigación muestran que el objeto helado, llamado P / 2019 LD2 (LD2), probablemente se acercó a Júpiter hace unos dos años. Luego, el planeta lanzó gravitacionalmente al visitante descarriado hacia la ubicación coorbital del grupo de asteroides troyanos, lo que llevó a Júpiter por aproximadamente 437 millones de millas.
Brigada de cubos.
El objeto nómada fue descubierto a principios de junio de 2019 por los telescopios del Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS) de la Universidad de Hawai ubicados en los volcanes extintos, uno en Mauna Kea y otro en Haleakala. El astrónomo aficionado japonés Seiichi Yoshida informó al equipo del Hubble sobre la posible actividad de un cometa. Luego, los astrónomos escanearon los datos de archivo de Zwicky Transient Facility, una encuesta de campo amplio realizada en el Observatorio Palomar en California, y se dieron cuenta de que el objeto estaba claramente activo en las imágenes de abril de 2019.
Siguieron con observaciones del Observatorio Apache Point en Nuevo México, que también insinuaron la actividad. El equipo observó el cometa usando Spitzer pocos días antes del retiro del observatorio en enero de 2020 e identificó gas y polvo alrededor del núcleo del cometa. Estas observaciones convencieron al equipo de usar Hubble para observar más de cerca. Con la ayuda de la aguda visión de Hubble, los investigadores identificaron la cola, la estructura de coma, el tamaño de las partículas de polvo y su velocidad de expulsión. Estas imágenes les ayudaron a confirmar que las características se deben a una actividad relativamente nueva similar a la de un cometa.
Aunque la ubicación de LD2 es sorprendente, Bolin se pregunta si esta parada en boxes podría ser una prueba común para algunos cometas con rumbo al sol. "Esto podría ser parte del camino desde nuestro sistema solar a través de los troyanos de Júpiter hasta el sistema solar interior", dijo.
El invitado inesperado probablemente no permanecerá entre los asteroides por mucho tiempo. Las simulaciones por computadora muestran que tendrá otro encuentro cercano con Júpiter en aproximadamente otros dos años. El enorme planeta arrancará al cometa del sistema y continuará su viaje hacia el interior del sistema solar.
"Lo bueno es que en realidad estás capturando a Júpiter lanzando este objeto y cambiando su comportamiento orbital y llevándolo al sistema interno", dijo el miembro del equipo Carey Lisse del Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. . "Júpiter controla lo que sucede con los cometas una vez que entran en el sistema interno al alterar sus órbitas".
El intruso helado es muy probablemente uno de los últimos miembros de la llamada "brigada cubo" de cometas en ser expulsado de su gélido hogar en el Cinturón de Kuiper y en la región del planeta gigante a través de interacciones con otro objeto del Cinturón de Kuiper. Ubicado más allá de la órbita de Neptuno, el Cinturón de Kuiper es un refugio de escombros helados que sobraron de la construcción de nuestros planetas hace 4.600 millones de años, que contiene millones de objetos, y ocasionalmente estos objetos tienen casi accidentes o colisiones que alteran drásticamente sus órbitas desde el Cinturón de Kuiper hacia adentro. en la región del planeta gigante.
La brigada balde de reliquias heladas soporta un viaje lleno de baches durante su viaje hacia el sol. Rebotan gravitacionalmente de un planeta exterior a otro en un juego de pinball celeste antes de llegar al sistema solar interior, calentándose a medida que se acercan al Sol. Los investigadores dicen que los objetos pasan tanto tiempo o incluso más alrededor de los planetas gigantes, que los atraen gravitacionalmente (alrededor de 5 millones de años) de lo que lo hacen cruzando hacia el sistema interno donde vivimos.
"En el sistema interno, los cometas de 'períodos cortos' se rompen aproximadamente una vez por siglo", explicó Lisse. "Entonces, para mantener el número de cometas locales que vemos hoy, creemos que la brigada de baldes tiene que lanzar un nuevo cometa de período corto aproximadamente una vez cada 100 años".
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| El cinturón de asteroides principal se encuentra entre Marte y Júpiter, y los asteroides troyanos conducen y siguen a Júpiter. Los científicos ahora saben que los asteroides eran los "bloques de construcción" originales de los planetas interiores. Las que quedan son rocas sin aire que no se adhirieron unas a otras para convertirse en cuerpos más grandes cuando el sistema solar se estaba formando hace 4.600 millones de años. Créditos: NASA, ESA y J. Olmsted (STScI). |
Un florecimiento temprano.
Ver actividad de desgasificación en un cometa a 465 millones de millas de distancia del Sol (donde la intensidad de la luz solar es 1/25 de la de la Tierra) sorprendió a los investigadores. "Nos intrigó ver que el cometa acababa de comenzar a activarse por primera vez tan lejos del Sol, a distancias donde el hielo de agua apenas comienza a sublimarse", dijo Bolin.
El agua permanece congelada en un cometa hasta que llega a unos 200 millones de millas del Sol, donde el calor de la luz solar convierte el hielo de agua en gas que escapa del núcleo en forma de chorros. Entonces, la actividad indica que la cola podría no estar hecha de agua. De hecho, las observaciones de Spitzer indicaron la presencia de gas monóxido de carbono y dióxido de carbono, que podrían estar impulsando la creación de la cola y los chorros que se ven en el cometa en órbita alrededor de Júpiter. Estos volátiles no necesitan mucha luz solar para calentar su forma congelada y convertirlos en gas.
Una vez que el cometa sea expulsado de la órbita de Júpiter y continúe su viaje, puede volver a encontrarse con el planeta gigante. "Los cometas de período corto como LD2 encuentran su destino al ser arrojados al Sol y desintegrarse por completo, golpear un planeta o aventurarse demasiado cerca de Júpiter una vez más y ser expulsados del sistema solar, que es el destino habitual", dijo Lisse. . "Las simulaciones muestran que en unos 500.000 años, hay un 90% de probabilidad de que este objeto sea expulsado del sistema solar y se convierta en un cometa interestelar".
El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, DC El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división de Caltech en Pasadena, California, gestionó la misión Spitzer para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington, DC Se llevaron a cabo operaciones científicas en el Centro de Ciencias Spitzer en IPAC en Caltech. El catálogo de ciencia completo de Spitzer está disponible a través del archivo de datos de Spitzer, ubicado en el Archivo de Ciencia Infrarroja en IPAC. Las operaciones de la nave espacial se basaron en Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado.
Créditos: NASA, ESA y B. Bolin (Caltech)
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Caltech, Pasadena, California
• Publicado en NASA/Hubble el 25 de febrero del 2021, enlace publicación.
