Los modelos y las pruebas de laboratorio sugieren que el asteroide podría estar ventilando vapor de sodio mientras orbita cerca del Sol. explicando su aumento de brillo.

Mientras un cometa se acerca a través del sistema solar interior, el sol lo calienta, causando que los hielos debajo de la superficie se vaporicen al espacio. El vapor de ventilación desaloja el polvo y las rocas, y el gas crea una cola brillante que puede extenderse a millones de millas desde el núcleo como un velo etéreo.

Mientras que los cometas contienen muchos hielos diferentes, Los asteroides son principalmente rocas y no se conocen por producir exhibiciones tan majestuosas. Pero un nuevo estudio examina cómo el asteroide cercano a la Tierra Faetón puede exhibir una actividad similar a la de un cometa, a pesar de carecer de cantidades importantes de hielo.

Conocido por ser la fuente de la lluvia anual de meteoros Gemínidas, el asteroide de 5,8 kilómetros de ancho se ilumina a medida que se acerca al Sol. Los cometas normalmente se comportan así:cuando se calientan, sus superficies heladas se vaporizan, haciendo que se vuelvan más activos y brillen a medida que los gases de ventilación y el polvo dispersan más luz solar. Pero, ¿qué está provocando que Faetón brille si no vaporiza los hielos?

El culpable podría ser el sodio. Como explican los autores del nuevo estudio, Faetón alargado, La órbita de 524 días lleva al objeto dentro de la órbita de Mercurio, durante el cual el Sol calienta la superficie del asteroide hasta aproximadamente 1, 390 grados Fahrenheit (750 grados Celsius). Con una órbita tan cálida, Cualquier agua, dióxido de carbono, o el hielo de monóxido de carbono cerca de la superficie del asteroide se habría quemado hace mucho tiempo. Pero a esa temperatura el sodio puede estar emanando de la roca del asteroide y hacia el espacio.

"Faetón es un objeto curioso que se activa a medida que se acerca al Sol, "dijo el líder del estudio Joseph Masiero, un científico en IPAC, una organización de investigación en Caltech. "Sabemos que es un asteroide y la fuente de las Gemínidas. Pero contiene poco o nada de hielo, así que nos intrigó la posibilidad de que el sodio, que es relativamente abundante en asteroides, podría ser el elemento impulsor de esta actividad ".

Conexión asteroide-meteorito

Masiero y su equipo se inspiraron en las observaciones de las Gemínidas. Cuando los meteoroides (pequeños trozos de escombros rocosos del espacio) atraviesan la atmósfera de la Tierra como meteoros, se desintegran. Pero antes de que lo hagan la fricción con la atmósfera hace que el aire que rodea a los meteoroides alcance miles de grados, generando luz. El color de esta luz representa los elementos que contienen. Sodio, por ejemplo, crea un tinte anaranjado. Se sabe que las Gemínidas son bajas en sodio.

Hasta ahora, Se asumió que estos pequeños trozos de roca perdieron de alguna manera su sodio después de dejar el asteroide. Este nuevo estudio sugiere que el sodio puede desempeñar un papel clave en la expulsión de los meteoroides Gemínidas de la superficie de Faetón.

Los investigadores piensan que a medida que el asteroide se acerca al Sol, su sodio se calienta y se vaporiza. Este proceso habría agotado la superficie de sodio hace mucho tiempo, pero el sodio dentro del asteroide todavía se calienta, vaporiza, y burbujea en el espacio a través de grietas y fisuras en la corteza más externa de Faetón. Estos chorros proporcionarían suficiente empuje para expulsar los escombros rocosos de su superficie. Así que el sodio burbujeante podría explicar no solo el brillo cometario del asteroide, pero también cómo los meteoroides Gemínidas serían expulsados ​​del asteroide y por qué contienen poco sodio.

"Los asteroides como Faetón tienen una gravedad muy débil, por lo que no se necesita mucha fuerza para patear los escombros de la superficie o sacar la roca de una fractura, "dijo Björn Davidsson, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y coautor del estudio. "Nuestros modelos sugieren que todo lo que se necesita para hacer esto son cantidades muy pequeñas de sodio, nada explosivo, como el vapor en erupción de la superficie de un cometa helado; es más una efervescencia constante ".

Se requieren pruebas de laboratorio

Para saber si el sodio se convierte en vapor y sale de la roca de un asteroide, los investigadores probaron muestras del meteorito Allende, que cayó sobre México en 1969, en un laboratorio en JPL. El meteorito puede provenir de un asteroide comparable a Phaethon y pertenece a una clase de meteoritos, llamadas condritas carbonáceas, que se formó durante los primeros días del sistema solar. Luego, los investigadores calentaron las virutas del meteorito a la temperatura más alta que Faetón experimentaría cuando se acerca al Sol.

"Esta temperatura está alrededor del punto en que el sodio se escapa de sus componentes rocosos, "dijo Yang Liu, científico del JPL y coautor del estudio. "Así que simulamos este efecto de calentamiento en el transcurso de un 'día' en Phaethon (su período de rotación de tres horas) y, sobre la comparación de los minerales de las muestras antes y después de nuestras pruebas de laboratorio, el sodio se perdió, mientras que los demás elementos se quedaron atrás. Esto sugiere que lo mismo puede estar sucediendo en Phaethon y parece estar de acuerdo con los resultados de nuestros modelos ".

El nuevo estudio respalda un creciente cuerpo de evidencia de que la categorización de pequeños objetos en nuestro sistema solar como "asteroides" y "cometas" es muy simplificada. dependiendo no solo de la cantidad de hielo que contengan, pero también qué elementos se vaporizan a temperaturas más altas.

"Nuestro último hallazgo es que si las condiciones son las adecuadas, el sodio puede explicar la naturaleza de algunos asteroides activos, haciendo que el espectro entre asteroides y cometas sea aún más complejo de lo que creíamos anteriormente, "dijo Masiero.

El estudio, titulado "Volatilidad del sodio en condritas carbonáceas a temperaturas consistentes con los asteroides de baja perihelia, "fue publicado en La Revista de Ciencias Planetarias el 16 de agosto 2021.