Un anillo de rocas heladas que orbita alrededor de nuestro Sol justo más allá de Neptuno puede darnos una idea de cómo se formó Neptuno (y otros objetos en las afueras de nuestro sistema solar).
Recientemente se concluyó que Mors-Somnus, un dúo binario compuesto por un par de asteroides helados unidos por la gravedad, se originó dentro del Cinturón de Kuiper, lo que significa que puede servir como base para estudiar y enriquecer nuestra comprensión de la historia dinámica de Neptuno y los astros celestes. cuerpos conocidos como objetos transneptunianos (TNO).
El prometedor estudio, publicado recientemente en la revista Astronomy &Astrophysics , marca la primera vez que esto se logra y sirve como un hito importante para el programa Descubriendo las composiciones superficiales de objetos transneptunianos (o DiSCo-TNO) dirigido por la UCF, que es parte del primer ciclo del telescopio espacial James Webb ( JWST) muchos programas se centraron en analizar nuestro sistema solar.
Ana Carolina de Souza Feliciano y Noemí Pinilla-Alonso, becaria postdoctoral y profesora de ciencia planetaria en el Instituto Espacial de Florida de la UCF respectivamente, son coautoras del estudio y parte del equipo DiSCo que estudia propiedades espectrales únicas de pequeños cuerpos celestes más allá de Neptuno. dentro del Cinturón de Kuiper.
Lo que es exclusivo de este trabajo es que es posible estudiar la composición de la superficie de dos componentes del par binario de TNO de pequeño tamaño, algo que nunca se había hecho antes y que puede tener implicaciones sobre cómo entendemos toda la región más allá de Neptuno. /P>
De Souza Feliciano dirigió este estudio en particular como parte del programa más amplio DiSCo-TNOs de Pinilla-Alonso. El equipo utilizó las amplias capacidades espectrales del JWST para analizar la composición elemental de media docena de superficies de TNO presuntamente estrechamente relacionadas para confirmar que Mors-Somnus tiene mucho en común con sus TNO vecinos. Estos TNO en gran medida imperturbados se denominan "clásicos fríos" y pueden servir como puntos de referencia en los que Neptuno no los perturbó durante su migración.
Juntos, los objetos binarios y otros TNO cercanos en el mismo grupo dinámico pueden actuar como un indicador para rastrear potencialmente la migración de Neptuno antes de que se establezca en su órbita final, dicen los investigadores.
Los binarios separados por la distancia, como lo está Mors-Somnus, rara vez sobreviven fuera de áreas limitadas por la gravedad y protegidas por otras motas de hielo y roca como el Cinturón de Kuiper. Para sobrevivir a la implantación en dichas áreas, requieren un lento proceso de transporte hacia su destino.
Debido al comportamiento espectroscópico similar de Mors y Somnus y sus similitudes con el grupo clásico frío, los investigadores encontraron evidencia de composición para la formación de este par binario más allá de 30 unidades astronómicas (a casi 2,7 mil millones de millas de distancia), como también se plantea la hipótesis en el literatura publicada previamente para la región donde también se forman los TNO clásicos fríos.
El flujo constante de descubrimientos como este era algo esperado, ya que los primeros datos de los estudios DiSCo-TNO sobre casi 60 TNO comenzaron a llegar a principios de finales de 2022.
"A medida que comenzamos a analizar los espectros de Mors y Somnus, llegaron más datos y la conexión entre los grupos dinámicos y el comportamiento compositivo fue natural", dice de Souza Feliciano.
Más específicamente, estudiar la composición de pequeños cuerpos celestes como Mors-Somnus nos brinda información valiosa sobre de dónde venimos, dice Pinilla-Alonso.
"Estamos estudiando cómo la química y la física reales de los TNO reflejan la distribución de moléculas basadas en carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno en la nube que dio origen a los planetas, sus lunas y los cuerpos pequeños", dice. "Estas moléculas fueron también el origen de la vida y del agua en la Tierra."
Sin embargo, afirma que todavía existe una gran oportunidad para avanzar en nuestro conocimiento de la historia de la región transneptuniana con los poderes espectrales sin precedentes del JWST.
"Por primera vez, no sólo podemos resolver imágenes de sistemas con múltiples componentes como el Telescopio Espacial Hubble, sino que también podemos estudiar su composición con un nivel de detalle que sólo Webb puede proporcionar", afirma Pinilla-Alonso. "Ahora podemos investigar el proceso de formación de estos binarios como nunca antes".
Aunque Pinilla-Alonso concibió el programa DiSCo-TNOs, confía en que sus colegas como De Souza Feliciano descifren los hallazgos y generen investigaciones valiosas.
"Estoy orgulloso de haber desempeñado un papel al proporcionar los datos y el apoyo necesarios a (Ana) Carol(olina), una brillante investigadora postdoctoral de la UCF que ha sido la verdadera líder de este trabajo", dice Pinilla-Alonso. "Dado que el telescopio Webb durará décadas, esta es una increíble oportunidad para que la próxima generación de investigadores den un paso adelante y lideren sus proyectos científicos".
Ser pionero en descubrimientos tan increíbles es realmente emocionante, añade de Souza Feliciano.
"Antes del JWST, no existía ningún instrumento capaz de obtener información de estos objetos en ese rango de longitud de onda", afirma. "Me siento feliz de poder participar en la era inaugurada por el JWST."
Más información: A. C. Souza-Feliciano et al, Espectroscopia del binario TNO Mors-Somnus con el JWST y su relación con las subpoblaciones frías clásicas y de plutino observadas en el proyecto DiSCo-TNO, Astronomía y Astrofísica (2024). DOI:10.1051/0004-6361/202348222
Proporcionado por la Universidad de Florida Central
