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    El escondite:cómo el equipo de la misión Lucy de la NASA descubrió el satélite Eurybates

    Imágenes del Hubble de Eurybates y su satélite el 3 de enero 2020, cuando el satélite era visible (en un círculo verde), y el 11 de diciembre 2019, cuando el satélite estaba demasiado cerca de Eurybates para ser visto. Crédito:NASA / Hubble / K. Noll / SwRI

    El 9 de enero 2020, La misión Lucy de la NASA anunció oficialmente que visitaría no siete, pero ocho asteroides. Como resulta, Euribates, uno de los asteroides a lo largo del camino de Lucy, Tiene un pequeño satélite.

    Aunque la búsqueda de satélites es uno de los objetivos centrales de la misión, Encontrar estos pequeños mundos antes del lanzamiento de Lucy le da al equipo la oportunidad de investigar sus órbitas y planificar observaciones de seguimiento más detalladas con la nave espacial. Sin buscar estos compañeros de asteroides antes del lanzamiento, Lucy también podría correr el riesgo de encontrarse con un par binario inesperado. Ver dos asteroides cuando la nave espacial espera solo uno podría confundir su sistema de seguimiento autónomo.

    Afortunadamente, el equipo científico de Lucy ya está familiarizado con la herramienta perfecta para usar. "Una de las formas en que puedes intentar buscar satélites es usando Hubble. Y eso es algo que he hecho mucho con el Cinturón de Kuiper, "dice Keith Noll, el científico del proyecto de la misión en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y uno de los descubridores del satélite de Eurybates. "Conocemos más de 100 binarios en el cinturón de Kuiper, y la gran mayoría de ellos se encontraron con Hubble ".

    Y es comprensible. El telescopio orbital, 13,3 metros (43,5 pies) de largo, que tiene un espejo primario con un diámetro de 2,4 metros (7 pies, 10,5 pulgadas), no se ve afectado por los efectos borrosos normales de la atmósfera de la Tierra, ya que reside cómodamente por encima de la atmósfera. Aunque algunos de los telescopios terrestres más grandes a veces pueden observar el cielo con una claridad similar, Hubble puede detectar un pequeño Satélite tenue orbitando muy cerca de un satélite más grande, asteroide más brillante que un telescopio en la Tierra podría pasar por alto.

    El 9 de enero 2020, La Misión Lucy anunció oficialmente que visitaría no siete, pero ocho asteroides. Como resulta, Euribates, uno de los asteroides a lo largo del camino de Lucy, Tiene un pequeño satélite. Poco después de que el equipo de Lucy descubriera el satélite, tanto él como Eurybates se movieron detrás del sol, impidiendo que el equipo lo observe más. Sin embargo, los asteroides emergieron de detrás del Sol en julio de 2020, y desde entonces, el equipo de Lucy ha podido observar el satélite con Hubble en múltiples ocasiones, permitiendo al equipo definir con precisión la órbita del satélite y permitiendo que el pequeño satélite finalmente obtenga un nombre oficial:Queta. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

    Para saber dónde buscar satélites, el equipo científico tuvo que calcular las esferas de Hill de los asteroides que querían examinar. La esfera Hill es una esfera imaginaria alrededor de un cuerpo, dentro del cual el cuerpo tiene la influencia gravitacional dominante. En otras palabras, todos los satélites estables de un cuerpo orbitan dentro de su esfera Hill. Esfera de la colina de la Tierra, por ejemplo, tiene un radio de casi 1,5 millones de km (930, 000 millas), y la Luna orbita con seguridad en el interior aproximadamente a 380, 000 km (236, 000 millas).

    El equipo de Noll presentó una propuesta para utilizar el Hubble para buscar satélites e hizo su primera ronda de observaciones en el otoño de 2018. Luego revisaron las imágenes en busca de evidencia de satélites. Este proceso es difícil, ya que las imágenes sin procesar del Hubble pueden ser desordenadas. "Tiene muchos golpes y manchas, no es una cosa limpia, ", comenta Noll. Por ejemplo, Las imágenes en bruto de objetos brillantes a menudo muestran picos de difracción, las brillantes formas en X que se asemejan a estrellas de cuatro puntas de dibujos animados. Las cámaras del Hubble también son susceptibles a los rayos cósmicos (partículas que viajan a velocidades cercanas a la de la luz) que pueden aparecer como puntos brillantes en las imágenes. "Entonces, cuando miras [las imágenes], tu dices, "Bien, ¿Es ese blob un satélite? ¿O es solo parte de ... la forma en que la luz se dispersa desde todo el conjunto óptico a lo largo del telescopio? '"Excepto por una breve falsa alarma cuando parecía que otro objetivo de Lucy, Orus, podría ser un binario, el equipo no vio nueva evidencia de satélites.

    Es decir, hasta noviembre de 2019. La noche anterior a una gran reunión del equipo científico, Noll estaba preparando una presentación sobre la búsqueda de satélites. Al buscar fotos para demostrar las dificultades de distinguir entre satélites y otras manchas brillantes, se encontró con una de las fotos del Hubble de su equipo del 12 de septiembre, 2018. Después de experimentar con el brillo y el contraste, vio un peculiar punto brillante cerca de Eurybates. "Yo dije, "Dios mio, que realmente se parece a lo que yo esperaría que fuera un satélite '". Al darse cuenta de que se estaba haciendo tarde, rodeó el objeto y terminó de hacer la presentación. En su charla al día siguiente, señaló la sorprendente semejanza del objeto con un satélite. En la audiencia estaba Mike Brown, uno de los co-investigadores científicos de la misión. Brown interrumpió para preguntarle a Noll si había mirado los datos de la otra observación el 14 de septiembre. pero Noll admitió que aún no había tenido la oportunidad. Según Noll, antes de que termine de presentar, Brown examinó los datos del 14 de septiembre y exclamó:"¡Yo también lo veo allí!"

    El equipo científico de Lucy examina imágenes del satélite. El co-descubridor Keith Noll y Mike Brown se sientan uno frente al otro frente a la pantalla mientras otros miembros del equipo científico observan. Crédito:SwRI / J. Spencer

    Todos se apiñaron alrededor del portátil de Brown. ¿Habían descubierto realmente un satélite de Eurybates? El equipo notó que al comparar las dos fotos, el objeto parecía haberse movido un poco, como lo haría un satélite. Una verificación reveló que las posiciones observadas del objeto se ajustan a muchas órbitas posibles. Desde una perspectiva de dinámica planetaria, también tenía sentido que Eurybates pudiera tener un satélite. Eurybates es uno de un conjunto masivo de fragmentos creados por la misma colisión de asteroides, por lo que la idea de que uno de estos fragmentos podría estar orbitando Eurybates no es descabellada. Todos estos fueron pasos en la dirección correcta, pero no evidencia concluyente. El equipo solo tenía dos observaciones hasta ahora, y según Noll, "Nunca crees nada realmente hasta que lo has visto por tercera vez, así que teníamos que obtener más datos ". Enviaron una propuesta urgente para usar Hubble nuevamente, que fue aprobado lo suficientemente rápido como para que el equipo pudiera obtener sus observaciones aproximadamente un mes después. Solicitaron 12 oportunidades para observar el satélite, pero se les concedieron tres. Si pudieran volver a ver el satélite en al menos uno de los tres, se les darían los otros nueve.

    Su primera oportunidad fue el 11 de diciembre. El satélite no se presentó. El equipo no estaba preocupado, todavía, porque sabían que había una buena posibilidad de que simplemente estuviera demasiado cerca de Eurybates, y perdido en el resplandor. Lo intentaron por segunda vez el 21 de diciembre. pero para su consternación, la pequeña roca tímida no se encontraba por ninguna parte. El equipo comenzó a dudar de que su supuesto satélite existiera. "Quizás nos estamos engañando a nosotros mismos. Quizás no sea real, "Noll recuerda haber pensado.

    Finalmente, el 3 de enero, lo encontraron. El pequeño El satélite tenue era claramente visible en las nuevas imágenes. Como habían sospechado en las dos observaciones anteriores estaba demasiado cerca de Eurybates (que es más de 6, 000 veces más brillante que su compañero) para ser visto. La diferencia de brillo sugiere que el satélite probablemente tenga menos de 1 km (0,6 millas) de diámetro, insignificante en comparación con Eurybates (64 km, o 40 millas).

    Ilustración del objetivo del asteroide troyano Lucy Eurybates y su satélite, Queta. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA

    Poco después de que el equipo de Lucy descubriera el satélite, tanto él como Eurybates se movieron detrás del sol, impidiendo que el equipo lo observe más. Sin embargo, los asteroides emergieron de detrás del Sol en julio de 2020, y desde entonces, el equipo de Lucy ha podido observar el satélite con Hubble en múltiples ocasiones, permitiendo al equipo definir con precisión la órbita del satélite y permitiendo que el pequeño satélite finalmente obtenga un nombre oficial:Queta.

    Queta es el primer asteroide troyano nombrado según una convención de nomenclatura recientemente revisada para los asteroides troyanos. Aunque anteriormente los troyanos solo llevaban el nombre de los héroes de la Ilíada de Homero, los troyanos más pequeños ahora llevan el nombre de atletas olímpicos y paralímpicos, en reconocimiento a estos héroes de hoy en día. Queta recibe su nombre en honor a la atleta mexicana de pista y campo Norma Enriqueta "Queta" Basilio Sotelo. En los Juegos Olímpicos de Verano de 1968, se convirtió en la primera mujer de la historia en encender el caldero olímpico. El nombre "Queta" fue seleccionado para el satélite de Eurybates porque el papel de Basilio es similar al de Eurybates, un heraldo griego. En la antigua Grecia, los heraldos eran mensajeros al servicio de reyes o gobiernos, una ocupación que a veces implicaba correr largas distancias. Según el historiador griego antiguo Herodoto, un heraldo llamado Pheidippides corrió 260 km (160 millas) desde Atenas hasta Esparta para solicitar la ayuda de los espartanos en la Batalla de Maratón. (Es de esta leyenda que obtenemos la palabra "maratón"). Los heraldos también tenían la tarea de anunciar el inicio de los antiguos Juegos Olímpicos, similar a cómo la ceremonia de la antorcha anuncia el inicio de los Juegos Olímpicos modernos. Aunque la ceremonia de la antorcha no era parte de los antiguos Juegos Olímpicos, está inspirado en una antigua tradición griega llamada lampadedromia, una carrera de relevos en la que los corredores pasan una antorcha mientras intentan mantener encendido su fuego sagrado. Varios otros miembros de la familia Eurybates, un grupo de asteroides que en realidad son fragmentos formados por la misma colisión, han sido nombrados en honor a los héroes de los Juegos Olímpicos y Paralímpicos de 1968. Como compañero pionero de los Juegos de 1968, Queta encaja perfectamente.


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