Los asteroides vienen en todas las formas y tamaños, y ahora los astrónomos del MIT y de otros lugares han observado un asteroide tan lleno de cráteres que lo denominan "asteroide pelota de golf".

El asteroide se llama Pallas, según la diosa griega de la sabiduría, y fue descubierto originalmente en 1802. Pallas es el tercer objeto más grande en el cinturón de asteroides, y tiene aproximadamente una séptima parte del tamaño de la luna. Por siglos, Los astrónomos han notado que el asteroide orbita a lo largo de una trayectoria significativamente inclinada en comparación con la mayoría de los objetos en el cinturón de asteroides. aunque la razón de su inclinación sigue siendo un misterio.

En un artículo publicado hoy en Astronomía de la naturaleza , investigadores revelan imágenes detalladas de Pallas, incluida su superficie llena de cráteres, por primera vez.

Los investigadores sospechan que la superficie golpeada de Pallas es el resultado de la órbita sesgada del asteroide:mientras que la mayoría de los objetos en el cinturón de asteroides viajan aproximadamente a lo largo de la misma trayectoria elíptica alrededor del sol, como los autos en un circuito de carreras, La órbita inclinada de Pallas es tal que el asteroide tiene que abrirse camino a través del cinturón de asteroides en ángulo. Cualquier colisión que experimente Pallas en su camino sería alrededor de cuatro veces más dañina que las colisiones entre dos asteroides en la misma órbita.

"La órbita de Pallas implica impactos de muy alta velocidad, "dice Michaël Marsset, autor principal del artículo y postdoctorado en el Departamento de Tierra del MIT, Ciencias Atmosféricas y Planetarias. "De estas imágenes, ahora podemos decir que Pallas es el objeto con más cráteres que conocemos en el cinturón de asteroides. Es como descubrir un mundo nuevo ".

Los coautores de Marsset incluyen colaboradores de 21 instituciones de investigación de todo el mundo.

"Una historia violenta"

El equipo, dirigido por el investigador principal Pierre Vernazza del Laboratoire d'Astrophyisque de Marseille en Francia, obtuvieron imágenes de Pallas utilizando el instrumento SPHERE en el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral, una serie de cuatro telescopios, cada uno con un espejo de 8 metros de ancho, situado en las montañas de Chile. En 2017, y luego de nuevo en 2019, Marsset y sus colegas reservaron uno de los cuatro telescopios varios días a la vez para ver si podían capturar imágenes de Pallas en un punto de su órbita más cercano a la Tierra.

El equipo obtuvo 11 series de imágenes en dos series de observación, atrapando a Pallas desde diferentes ángulos mientras giraba. Después de compilar las imágenes, los investigadores generaron una reconstrucción en 3-D de la forma del asteroide, junto con un mapa de cráteres de sus polos, junto con partes de su región ecuatorial.

En todo, identificaron 36 cráteres de más de 30 kilómetros de diámetro, aproximadamente una quinta parte del diámetro del cráter Chicxulub de la Tierra, cuyo impacto original probablemente mató a los dinosaurios hace 65 millones de años. Los cráteres de Pallas parecen cubrir al menos el 10 por ciento de la superficie del asteroide, que es "sugestivo de un historial de colisiones violentas, "como afirman los investigadores en su artículo.

Para ver cuán violenta probablemente ha sido esa historia, el equipo realizó una serie de simulaciones de Pallas y sus interacciones con el resto del cinturón de asteroides durante los últimos 4 mil millones de años, aproximadamente la edad del sistema solar. Hicieron lo mismo con Ceres y Vesta, teniendo en cuenta el tamaño de cada asteroide, masa, y propiedades orbitales, así como la distribución de velocidad y tamaño de los objetos dentro del cinturón de asteroides. Registraron cada vez que una colisión simulada producía un cráter, en cualquiera de Pallas, Ceres, o Vesta, que tenía al menos 40 kilómetros de ancho (el tamaño de la mayoría de los cráteres que observaron en Pallas).

Descubrieron que un cráter de 40 kilómetros en Pallas podría estar formado por una colisión con un objeto mucho más pequeño en comparación con el cráter del mismo tamaño en Ceres o Vesta. Debido a que los asteroides pequeños son mucho más numerosos en el cinturón de asteroides que los más grandes, esto implica que Pallas tiene una mayor probabilidad de experimentar eventos de cráteres de alta velocidad que los otros dos asteroides.

"Pallas experimenta dos o tres veces más colisiones que Ceres o Vesta, y su órbita inclinada es una explicación sencilla de la superficie muy extraña que no vemos en ninguno de los otros dos asteroides, "Dice Marsset.

Una familia fragmentada

Los investigadores hicieron dos descubrimientos adicionales a partir de sus imágenes:un punto curiosamente brillante en el hemisferio sur del asteroide y una cuenca de impacto extremadamente grande a lo largo del ecuador del asteroide.

Para el último descubrimiento, el equipo buscó explicaciones de lo que pudo haber causado un impacto tan grande, se estima en unos 400 kilómetros de ancho.

Simularon varios impactos a lo largo del ecuador, y también rastreó los fragmentos que probablemente fueron tallados en la superficie de Pallas y arrojados al espacio como resultado de cada impacto.

De sus simulaciones, el equipo concluye que la gran cuenca de impacto fue probablemente el resultado de una colisión hace unos 1.700 millones de años por un objeto de entre 20 y 40 kilómetros de ancho, que posteriormente expulsó fragmentos del asteroide al espacio, en un patrón que, como sucede, coincide con una familia de fragmentos que se ha observado que siguen a Pallas en la actualidad.

"La excavación del ecuador muy bien podría relacionarse con la actual familia de fragmentos de Pallas, "dice el coautor del estudio Miroslav Brož del Instituto Astronómico de la Universidad Charles en Praga.

En cuanto al punto brillante descubierto en el hemisferio sur de Pallas, los investigadores aún no tienen claro qué podría ser. Su teoría principal es que la región podría ser un depósito de sal muy grande. De su reconstrucción tridimensional del asteroide, los investigadores estimaron el volumen de Pallas, y, combinado con su masa conocida, calculan que su densidad es diferente de Ceres o Vesta, y que probablemente se formó originalmente a partir de una mezcla de hielo de agua, y silicatos. Tiempo extraordinario, mientras el hielo en el interior del asteroide se derritió, probablemente hidrata los silicatos, formando depósitos de sal que podrían haber quedado expuestos después de un impacto.

Una evidencia de apoyo para esta hipótesis puede provenir de más cerca de la Tierra. Cada diciembre, los observadores de estrellas pueden ver una exhibición deslumbrante conocida como las Gemínidas, una lluvia de meteoros que son fragmentos del asteroide Faetón, que a su vez se cree que es un fragmento escapado de Pallas que finalmente llegó a la órbita de la Tierra. Los astrónomos han notado durante mucho tiempo un rango de contenido de sodio en las lluvias Gemínidas, que Marsset y sus colegas ahora postulan puede haberse originado a partir de depósitos de sal dentro de Pallas.

"La gente ha propuesto misiones a Pallas con muy pequeñas, satélites baratos, Marsset dice. No sé si sucederían, pero podrían decirnos más sobre la superficie de Pallas y el origen del punto brillante ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.