Cuerpos menores del Sistema Solar (Parte I)

Por Fernando Sa Ramón (AAHU)

Vestigios de la formación y evolución de nuestro sistema planetario, a veces son portadores de muerte y destrucción, pero también de moléculas precursoras de la vida. Hablemos de esos pequeños objetos que estudiamos con afán para saber más sobre nuestro Universo.

La curiosa forma del asteroide próximo a la Tierra (433)Eros,
fotografiado por la sonda NEAR Shoemaker en 2010 (NASA/JPL).

Cuando hablamos de cuerpos menores, nos referimos a los cuerpos celestes que orbitan en torno al Sol y que no son planetas, ni planetas enanos ni satélites. Muchos son los restos o escombros de la formación del Sistema Solar. Entre ellos se encuentran los meteoroides, los asteroides, los cometas, los cuasisatélites y los objetos transneptunianos.

Según recientes investigaciones, habría que añadir, probablemente, varios cientos o miles de cuerpos procedentes de fuera del Sistema Solar pero atrapados en él por la gravedad.

En esta primera parte hablaremos en detalle de los meteoroides y los asteroides, y en la próxima entrega, analizaremos el resto de ellos.

Meteoroides

Los meteoroides son los cuerpos menores con un tamaño comprendido entre 100 micras (0,1 mm) y 50 metros (en algunas propuestas científicas, entre 100 micras y 10 m). En general, menos de 100 micras se considera polvo cósmico, y más de 50 m, asteroide o cometa. En abril de 2017, la Unión Astronómica Internacional adoptó una revisión oficial de la definición y limitó el tamaño a entre 30 micras y un metro, pero permitió incluir cualquier objeto que produzca meteoritos. 

Existen dos fenómenos nocturnos relacionados con la dispersión de la luz solar por el polvo cercano a la Tierra en el plano de la Eclíptica: la Luz Zodiacal, que es una luminosidad muy débil mirando hacia donde se ha puesto el Sol (anillo de polvo que rodea al Sol), y el Gegenscheim, otra luminosidad hacia la parte opuesta (polvo entre la Luna y la Tierra).

Ambos resplandores son menos visibles que la Vía Láctea; por tanto, sólo se ven (difícilmente) en condiciones de mucha oscuridad, pero pueden aparecer más claros en fotos de exposición larga. No se deben confundir con los airglow o resplandores nocturnos verdosos o rojizos causados por la luz en las capas altas de la atmósfera, que tampoco son auroras, porque no están producidos por la interacción electromagnética de las partículas solares.  

Asteroides

Los asteroides son cuerpos rocosos, carbonáceos, metálicos, o una mezcla de ellos, más pequeños que un planeta y mayores que los meteoroides, y que giran alrededor del Sol en órbitas interiores a la de Neptuno. La mayoría lo hacen en el Cinturón Principal, entre Marte y Júpiter. Presentan todo tipo de órbitas: normales, excéntricas, con poca y con mucha inclinación respecto del plano del Sistema Solar (Eclíptica). 

Asteroides Cercanos a la Tierra, NEA - NEO (Near Earth Asteroid - Objet)

Estos, a su vez, se dividen en:

Asteroides Atón, con el semieje mayor de su órbita es inferior a 1 ua (“au” o unidad astronómica = 150 millones de km, la distancia de la Tierra al Sol), es decir, están entre el Sol y la Tierra, y, en algún momento, pueden cruzar la órbita terrestre.

Asteroides Atira o apohele, cuya su órbita no se cruza con la de la Tierra, es decir, interiores entre esta y el Sol.

Asteroides Apolo, con semieje mayor superior a 1 ua y que cruzan la órbita de la Tierra.

Asteroides Amor; perihelio mayor que el afelio terrestre e inferior a 1,3 ua, o sea, más allá de la órbita terrestre.

Asteroides Potencialmente Peligrosos (PHA, por sus siglas en inglés) son los que se acercan a la Tierra a menos de 0,05 ua (unos 7,5 millones de km) y tienen una magnitud absoluta inferior a 22 (en brillo). Aquí entran algunos de los tipos anteriores.

Debido a influencias gravitatorias complejas, las órbitas de muchos de ellos pueden ser alteradas con el tiempo, lo cual cambiaría su lugar y su peligrosidad.

Asteroides del Cinturón Principal (situado entre Marte y Júpiter) - MBA (Main Belt Asteroids)

La masa total de todos los millones de objetos que lo componen no llega al 5 % de la masa de la Luna, por lo que el volumen de la gran órbita que ocupa el cinturón está casi vacío. El cuerpo mayor es el planeta enano (1) Ceres, de 974,6 x 909,4 km (no es asteroide, es el único planeta enano del cinturón y hasta más allá de Neptuno), y los siguientes asteroides mayores son (4) Vesta, (2) Palas, (10) Higia y (3) Juno. Los dos pequeños satélites de Marte, Fobos y Deimos, podrían ser dos asteroides capturados por las fuerzas gravitatorias del planeta, después de haber sido desestabilizados por Júpiter.

Cruzadores de la órbita de Marte (algunos son, a la vez, cercanos a la Tierra).

Familias de asteroides: son agrupaciones de muchos fragmentos de composición y características orbitales similares, seguramente con un origen común procedente de antiguos choques entre primitivos asteroides. Existen más de 30 familias clasificadas (Hungaria, Hilda, Datuna, Karin, Veritas, Coronis, Eos, Temis, Flora, Eunomia, Focea, Cibeles, entre otras). Los grupos de menos ejemplares se llaman cúmulos de asteroides.

Polvo y guijarros procedentes de choques entre asteroides.

En el Cinturón existen órbitas en las que hay muy pocos asteroides o no los hay, llamadas huecos de Kirkwood, y zonas con mayores acumulaciones de ellos, como las familias que se han nombrado. Esto se debe a las resonancias gravitatorias con Júpiter.

La resonancia orbital es una fracción de números enteros simples en los periodos de las órbitas de dos cuerpos, que significa que se ejercen una influencia gravitatoria regular. Así, se dan zonas de inestabilidad gravitatoria donde los cuerpos serán expulsados, y otras de estabilidad donde estos se acumularán.

Órbitas de los asteroides conocidos. Crédito de la imagen: NASA , JPL-Caltech

Asteroides troyanos

Los asteroides troyanos son los que comparten órbita con un planeta, normalmente en dos regiones alrededor de los puntos de Lagrange L4 y L5, de estabilidad gravitatoria (60 o por delante y por detrás del planeta). De momento, se han confirmado dos pequeños troyanos en la Tierra y 17 en Marte; en Venus y Urano se supone que puede haber; Júpiter y Neptuno poseen varios millones, grandes y pequeños, también agrupados en familias, pero Saturno no tiene (al menos, que se sepa hasta ahora), seguramente debido a la influencia gravitatoria de Júpiter. Sin embargo, dos satélites de Saturno tienen dos troyanos cada uno (Tetis tiene a Telesto y Calipso, y Dione tiene a Helena y Pólux). En L4 y L5 de la Tierra se han detectado, además, acumulaciones de polvo, y es posible que haya rocas mayores. 

Asteroides duales

Asteroides tanto del cinturón principal como de afuera de él, entre el Sol y la órbita de Júpiter, que tienen comportamiento cometario en sus órbitas o en presentar coma y cola. No confundir con los dobles o binarios, que se refieren a los que tienen un satélite o a los que rotan sobre un centro de masas común.

Asteroides centauros

Se trata de los asteroides que, teniendo sus órbitas entre las de Júpiter y Neptuno, se comportan como asteroides y como cometas (de ahí su nombre, proveniente de la mitología, seres mitad hombre, mitad caballo), con órbitas inestables (a largo plazo) que cruzan las de los planetas gigantes gaseoso-líquidos, algunas de ellas con grandes inclinaciones.

Asteroides damocloides

Son los asteroides que siguen órbitas cometarias (muy excéntricas y alargadas respecto al Sol) y pueden tener dos orígenes distintos: la nube de Hills o la nube de Oort, en los confines del Sistema Solar. Algunos son asteroides expulsados por fuerzas gravitatorias hasta zonas más externas, y, otros, son cometas “muertos”, que han perdido ya su material volátil tras haberse acercado al Sol en muchas ocasiones. Hasta ahora sólo se han identificado 88 damocloides. Se llaman así por (5335) Damocles.

Tipos espectrales de asteroides

Se asignan a una clasificación según la SMASS (Small Main-Belt Asteroid Spectroscopic Survey), según el estudio de la luz reflejada, del espectro de absorción y del color, aunque resulta dificultoso en la mayoría de los casos.

Los diversos tipos espectrales se encuadran en estos grupos:

Grupo espectral C, de carbono; más de la mitad de los conocidos, y son muy oscuros. Tipos B, C, Cb, Cg, Ch y Cgh.

Grupo espectral S, objetos rocosos con abundancia de silicatos, aproximadamente el 17% de los conocidos. Tipos S, A, R, Q, K, L y Sa, Sq, Sr, Sk, Sl (de transición entre los tipos).

Grupo espectral X, metálicos o en parte metálicos, un poco más brillantes que los anteriores. Tipos X (incluye los tipos M, E y P de la clasificación anterior, Tholen), Xe, Xc y Xk.

Otros tipos menores: T, D (raros y oscuros, entre ellos los troyanos), Ld, O, y V (relacionados con el asteroide Vesta, basálticos).

Varios tipos espectrales se pueden relacionar con tipos de meteoritos: el C con los  condritas carbonáceas, el S con los metal-rocosos, el M con los metálicos, el V con los meteoritos acondritas HED (procedentes de Vesta).


En el próximo artículo, hablaremos en detalle de los cometas, los cuasisatélites y los objetos transneptunianos que habitan y circulan por nuestro Sistema Solar. 


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