El cinturón de asteroides principal alberga la mayoría de los asteroides del sistema solar. Imagen cortesía de NASA En "El Imperio Contraataca, "el quinto episodio de las películas de" Star Wars ", Han Solo y su tripulación de compañeros rebeldes escapan del planeta Hoth, sólo para volar directamente a un campo de asteroides. El campo está densamente lleno, y con enorme, la materia rocosa girando hacia adelante y hacia atrás alrededor del Halcón Milenario, Han Solo debe maniobrar hábilmente su nave espacial hasta un lugar seguro. Desafortunadamente, según C3PO, las probabilidades de hacerlo con éxito son muy escasas:solo 3, 720 a 1.
Si una nave espacial se lanzaba desde la Tierra hacia el cinturón de asteroides de nuestro sistema solar e intentaba atravesarlo, ¿se vería igual que "Star Wars, "con escombros peligrosos volando por todas partes, poniendo en peligro la misión? Como resulta, navegar a través del cinturón de asteroides no sería tan dramático:solo un puñado de asteroides son lo suficientemente grandes como para causar daños a una nave espacial, y hay mucho más espacio entre ellos de lo que piensas.
Pero eso no significa el cinturón de asteroides principal, ubicado entre las órbitas de los planetas Marte y Júpiter, es menos interesante que el campo de "Star Wars". Cuantos más astrónomos estudien la composición, actividad y formación de los asteroides en su órbita alrededor del sol, cuanto más entendemos acerca de cómo se formó todo el sistema solar. Algunas teorías incluso sugieren que la vida en la Tierra comenzó con asteroides en las primeras etapas del planeta. Por otra parte, muchos científicos creen que un asteroide provocó la extinción masiva de los dinosaurios y otros organismos hace 65 millones de años.
¿Cómo se formó el cinturón de asteroides? y ¿cómo afectó al resto del sistema solar? ¿Qué tienen que ver Marte y Júpiter con eso? y ¿cómo afectan sus órbitas al cinturón principal? ¿Qué pasa con el cinturón de Kuiper y la nube de Oort? ¿Son diferentes de la principal? ¿Hay otros cinturones de asteroides en otros sistemas solares como el nuestro? ¿O el cinturón principal es único? Continúa leyendo para averiguarlo.
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2008 HowStuffWorks Hay varias teorías que intentan explicar cómo comenzó el sistema solar, pero el más aceptado se conoce como el teoría nebular . Los astrónomos y físicos creen que el sistema solar comenzó como un gran, nube informe de gas, polvo y hielo, pero algo interrumpió la masa y puso las cosas en movimiento, tal vez la explosión de una estrella cercana.
Si alguna vez has visto patinaje artístico, Es posible que haya notado que los patinadores pueden girar mucho más rápido si acercan los brazos al cuerpo. Cuanto más concentradas estén las masas corporales, más rápido podrán rotar. Lo mismo sucedió con nuestro sistema solar. La hipotética explosión apretó el gas sin formar y el polvo juntos, que comenzó a girar cada vez más rápido en un círculo. Como el sol se formó en el medio, la nube comenzó a aplanarse en un disco, algo así como un frisbee o un panqueque, con diminutos granos de polvo que forman el resto del disco.
Finalmente, El polvo comenzó a pegarse y formar cuerpos más grandes llamados planetesimales . Incluso más materia que volaba colisionó con estos planetesimales y se pegó a ellos en un proceso llamado acreción . A medida que los cuerpos giraban y la gravedad traía más polvo y gas, los planetesimales se convirtieron en protoplanetas, y pronto en los ocho planetas que conocemos y amamos actualmente:Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno (lo siento, Plutón).
Es el área entre el cuarto planeta, Marte, y el quinto, Júpiter, eso es importante. Una unidad astronómica (AU) es la distancia entre la Tierra y el sol, que son unos 150 millones de kilómetros; los astrónomos utilizan esta distancia como regla para medir otras distancias dentro del sistema solar y la galaxia de la Vía Láctea. Marte se encuentra a aproximadamente 1,5 AU del sol, o 225 millones de kilómetros de distancia. Júpiter, mientras tanto, está a unas 5,2 AU del sol, o 780 millones de kilómetros de distancia. Si restamos las dos distancias, hay alrededor de 3,7 AU entre Marte y Júpiter, o 555 millones de kilómetros. Parece que hay suficiente espacio entre los dos planetas para otro planeta más, ¿Derecha? ¿Qué sucedió entre Marte y Júpiter durante la formación del sistema solar?
Para averiguar qué creen los científicos que sucedió, lea la página siguiente.
2008 HowStuffWorks Entonces, ¿cómo explicamos la gran distancia entre Marte y Júpiter? Algunos astrónomos han sugerido que en realidad se formó un planeta o protoplaneta separado entre los dos planetas, pero el impacto de un cometa de alta velocidad se rompió y dispersó el cuerpo recién formado para crear lo que ahora conocemos como el cinturón de asteroides principal .
Si bien es posible que los cometas y otros objetos grandes volaran alrededor del sistema solar y rompieran material durante las primeras etapas, la mayoría de los científicos aceptan una teoría mucho más simple:los asteroides son materia sobrante de la formación del sistema solar que nunca se unió con éxito como un solo planeta. Pero, ¿cómo es que nada se juntó?
Si miras la masa de Júpiter, notarás que es extremadamente grande. La gente se refiere a él como un gigante gaseoso por una buena razón, mientras que la masa de la Tierra es de aproximadamente 6x10 ^ 24 kilogramos, Se estima que la masa de Júpiter es de 2x10 ^ 27 kilogramos. Es un pariente mucho más cercano a nuestro sol que a planetas rocosos como la Tierra o Marte.
El enorme tamaño de Júpiter sería suficiente para perturbar la materia rocosa que cayó entre él y Marte; su fuerte atracción gravitacional haría que cualquier protoplaneta potencial colisionara y se rompiera en pedazos más pequeños. Luego nos quedamos con un gran colección dispersa de asteroides que orbita alrededor del sol en la misma dirección que la Tierra, el principal cinturón de asteroides. Con su centro alrededor de 2,7 AU del sol, el cinturón separa a Marte y los otros planetas rocosos del masivo, gigantes gaseosos fríos como Júpiter y Saturno.
Para ver más de cerca los asteroides dentro del cinturón, vea la página siguiente.
Las brechas de KirkwoodLa fuerza gravitacional de Júpiter todavía afecta el cinturón hasta el día de hoy:su masa gigante perturba el camino de los asteroides y crea grandes huecos en el cinturón principal conocido como Brechas de Kirkwood . Esto sucede debido a resonancia orbital , que es el punto en el que un cuerpo se alinea con la órbita de otro cuerpo y experimenta una fuerza. Por ejemplo, un asteroide podría hacer dos órbitas completas alrededor del sol en el tiempo que le toma a Júpiter hacer una órbita. Cada otra órbita ese asteroide se alinearía con Júpiter, y su órbita experimentaría un ligero cambio. Esto hace que varios grupos diferentes de asteroides se agrupen, dependiendo de la frecuencia con la que rodean el sol, también deja varios espacios donde no hay asteroides.
También hay dos "nubes" de asteroides delante y detrás del camino de Júpiter, conocidos como troyanos de Júpiter, que actúan como guardaespaldas en todo el planeta. Dos grupos similares se encuentran a lo largo de la órbita de Marte llamados troyanos marcianos.
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Asteroide 951 (Gaspra) visto por la nave espacial Galileo en 1991. Imagen cortesía de NASA La mayoría de los asteroides en el cinturón de asteroides principal se dividen en tres categorías:
Tipo C (carbonoso) - Estos constituyen aproximadamente el 75 por ciento de todos los asteroides conocidos. Se cree que los asteroides de tipo C son similares en composición al sol, solo sin hidrogeno, helio y otros materiales combustibles. Son muy oscuros y absorben la luz fácilmente, y puede ubicarlos en los bordes exteriores del cinturón principal.
Tipo S (silíceo) - Estos constituyen aproximadamente el 17 por ciento de todos los asteroides conocidos. Su composición es principalmente silicatos de hierro metálico y hierro-magnesio, y se encuentran en el borde interior del cinturón principal.
Tipo M (metálico) - El 8 por ciento restante de los asteroides están hechos de hierro metálico y se encuentran en la región media del cinturón principal.
Los asteroides suelen viajar en una órbita ligeramente elíptica alrededor del sol en la misma dirección que la Tierra. Giran simplemente, muy parecido a la Tierra, excepto durante un período de tiempo muy corto, en cualquier lugar entre una hora y un día, dependiendo de su tamaño. Curiosamente, la mayoría de los asteroides de más de 200 metros giran muy lentamente, no más rápido que una vez cada 2,2 horas. Esto llevó a los astrónomos a suponer que los asteroides más grandes se mantienen unidos de manera muy flexible debido al bombardeo constante de otros asteroides. Si giran más rápido, se romperán y volarán al espacio. Se sugiere que el asteroide 253 (Mathilde) es tan denso como el agua, aunque tiene 52 kilómetros de ancho.
Mucha gente se sorprenderá al saber que la mayoría de los asteroides en el cinturón principal son solo del tamaño de un guijarro. A pesar de la gran cantidad de espacio que ocupa, Los astrónomos estiman que la masa total de todo el cinturón de asteroides principal es inferior a 1/1, 000 la masa de la Tierra, o menos de la mitad del tamaño de la luna. Dieciséis asteroides tienen diámetros de 240 kilómetros o más, la mayor de las cuales es Ceres, que tiene un diámetro de aproximadamente 1, 000 kilómetros.
¿Están todos los asteroides de nuestro sistema solar en el cinturón principal? ¿O hay otros cuerpos que comparten el espacio entre Marte y Júpiter? ¿Y qué hay de otros cinturones de asteroides? Consulte la página siguiente para ir más allá del cinturón principal.
Aunque un cometa del cinturón principal se comporta como cometas regulares al emitir una cola de gas y polvo, su órbita se parece más a la de un asteroide. Pedro Lacerda / Universidad de Hawaii El 26 de noviembre 2005, El estudiante de posgrado Henry Hsieh y el profesor David Jewitt de la Universidad de Hawai hicieron un descubrimiento sorprendente. Al mirar a través de un telescopio Géminis Norte de 8 metros en el volcán inactivo Mauna Kea, los dos notaron un asteroide misterioso, Asteroide 118401, emitiendo polvo parecido a un cometa. Cuando miraron dos cometas separados, se dieron cuenta de que estos tres objetos no eran ni asteroides ni cometas, pero una categoría completamente nueva de cometas - cometas del cinturón principal .
Los cometas son simplemente grandes trozos de hielo y polvo que se mueven por el espacio. El calor del sol hace que el hielo se evapore, y queda un rastro de gas y polvo a medida que el objeto se mueve por el espacio; por eso los cometas tienen colas. La órbita de un cometa del cinturón principal, sin embargo, es muy diferente a la de un cometa normal, que por lo general rodea al sol de forma inclinada, moda muy elíptica como una banda de goma estirada. En lugar de, un cometa del cinturón principal viaja bastante circular, órbita nivelada, como un asteroide.
La mayor revelación derivada del descubrimiento de los cometas del cinturón principal es la posibilidad de que un asteroide helado se haya estrellado contra la Tierra y le haya proporcionado vida. Los astrónomos originalmente creían que el hielo de los cometas regulares proporcionaba agua a la Tierra, pero descubrimientos recientes han demostrado que el agua de los cometas no tiene mucho en común con el agua de nuestro planeta. Si el agua de un asteroide es como la nuestra, Los cometas del cinturón principal pueden proporcionarnos información importante sobre la formación de la Tierra e incluso sobre nuestra propia existencia.
Otro descubrimiento realizado en el mismo año sugiere que hay otros cinturones por ahí. Los astrónomos de la NASA localizaron lo que podría ser un enorme cinturón de asteroides alrededor de HD69830, una estrella a 41 años luz de distancia que está estrechamente relacionada con nuestro sol. Este cinturón de asteroides es el mismo que el cinturón de nuestro sistema solar, una colección de escombros que no pudo formar un cuerpo grande, o las primeras etapas de un nuevo sistema solar. Si es el último caso, Observar el cinturón puede ayudarnos a comprender mejor el importante proceso de formación planetaria [fuente:National Geographic News].
Para aprender mucho más sobre los asteroides, exploración espacial y espacial, vea la página siguiente.
El cinturón de KuiperEl cinturón de Kuiper es similar al cinturón de asteroides principal en que es otra colección en forma de disco de escombros sobrantes de la formación del sistema solar. La gran diferencia es que se extiende mucho más hacia el espacio:comienza más allá de Neptuno a 30 AU y llega hasta 50 AU, o 7,5 millones de kilómetros. A menudo se le conoce como la "frontera final" de nuestro sistema solar porque se vuelve cada vez más difícil medir el tamaño de los objetos dentro o más allá de esta área. Los escombros que componen el Cinturón de Kuiper también son mucho más fríos debido a la gran distancia del sol. La idea del Cinturón de Kuiper fue propuesta por el astrónomo Gerard Kuiper en 1951, pero su existencia no se confirmó hasta 1992 cuando los astrónomos observaron el primer Objeto del Cinturón de Kuiper (KPO).
Fuentes
