Un Par Inusual De Asteroides Revela Evidencia De Una Sacudida Planetaria Temprana

Evidencia de una sacudida planetaria temprana

El científico de SwRI estudió el asteroide binario Patroclus-Menoetius, que se muestra en la concepción de este artista, para determinar que una sacudida de los planetas gigantes probablemente ocurrió temprano en la historia del sistema solar, dentro de los primeros 100 millones de años.

Los científicos del Southwest Research Institute estudiaron un par inusual de asteroides y descubrieron que su existencia apunta a un reordenamiento planetario temprano en nuestro sistema solar.

Estos cuerpos, llamados Patroclo y Menoetius, son objetivos de NASA la próxima misión de Lucy. Tienen alrededor de 70 millas de ancho y orbitan entre sí mientras giran colectivamente alrededor del Sol. Son el único binario grande conocido en la población de cuerpos antiguos conocidos como asteroides troyanos. Los dos enjambres de troyanos orbitan aproximadamente a la misma distancia del Sol que Júpiter , un enjambre orbitando por delante y el otro detrás del gigante gaseoso.

“Los troyanos probablemente fueron capturados durante un período dramático de inestabilidad dinámica cuando una escaramuza entre los planetas gigantes del sistema solar: Júpiter, Saturno , Urano y Neptuno – ocurrió ”, dijo el Dr. David Nesvorny, científico del Instituto SwRI. Es el autor principal del artículo “Evidencia de una migración muy temprana de los planetas del sistema solar a partir del troyano binario Júpiter Patroclus-Menoetius”, publicado en Nature Astronomy. Esta sacudida empujó a Urano y Neptuno hacia afuera, donde se encontraron con una gran población primordial de pequeños cuerpos que se cree que son la fuente de los objetos actuales del Cinturón de Kuiper, que orbitan en el borde del sistema solar. “Muchos cuerpos pequeños de este cinturón de Kuiper primordial se esparcieron hacia adentro, y algunos de ellos quedaron atrapados como asteroides troyanos”.

Patroclo Menoetius

Este GIF animado muestra cómo la pareja Patroclus-Menoetius orbitan entre sí mientras giran alrededor del Sol en conjunto con Júpiter. Los científicos de SwRI postulan que una sacudida planetaria gigante debe haber ocurrido temprano en la historia del sistema solar, porque el binario quedó atrapado intacto por los enjambres de asteroides troyanos.

Sin embargo, un problema clave con este modelo de evolución del sistema solar ha sido cuándo tuvo lugar. En este artículo, los científicos demuestran que la mera existencia del par Patroclus-Menoetius indica que la inestabilidad dinámica entre los planetas gigantes debe haber ocurrido dentro de los primeros 100 millones de años de la formación del sistema solar.

Los modelos recientes de formación de cuerpos pequeños sugieren que este tipo de binarios son restos de los primeros tiempos de nuestro sistema solar, cuando pares de cuerpos pequeños podían formarse directamente a partir de una nube de “guijarros” que colapsaba.

“Las observaciones del Cinturón de Kuiper de hoy muestran que los binarios como estos eran bastante comunes en la antigüedad”, dijo el Dr. William Bottke, director del Departamento de Estudios Espaciales de SwRI, coautor del artículo. “Solo algunos de ellos existen ahora dentro de la órbita de Neptuno. La cuestión es cómo interpretar a los supervivientes ”.

Si la inestabilidad se hubiera retrasado muchos cientos de millones de años, como sugieren algunos modelos de evolución del sistema solar, las colisiones dentro del disco primordial de cuerpos pequeños habrían interrumpido estos binarios relativamente frágiles, sin dejar ninguno para ser capturado en la población troyana. Las inestabilidades dinámicas anteriores habrían dejado más binarios intactos, aumentando la probabilidad de que al menos uno hubiera sido capturado en la población de troyanos. El equipo creó nuevos modelos que muestran que la existencia del binario Patroclus-Menoetius indica claramente una inestabilidad anterior.

Los investigadores encuentran evidencia de una sacudida planetaria temprana

SwRI estudió el único binario grande conocido en la población de cuerpos antiguos conocidos como asteroides troyanos, ilustrados aquí, y encontró evidencia de una sacudida planetaria temprana en el sistema solar. Los dos enjambres de troyanos orbitan aproximadamente a la misma distancia del Sol que Júpiter, uno en órbita delante y el otro detrás del gigante gaseoso.

Este modelo de inestabilidad dinámica temprana tiene importantes consecuencias para los planetas terrestres, particularmente en lo que respecta al origen de los grandes cráteres de impacto en la Luna, Mercurio y Marte que se formó hace aproximadamente 4 mil millones de años. Es menos probable que los impactadores que crearon estos cráteres hayan sido arrojados desde las regiones exteriores del Sistema Solar. Esto podría implicar que fueron hechos por restos de cuerpos pequeños del proceso de formación del planeta terrestre.

Este trabajo subraya la importancia de los asteroides troyanos para iluminar la historia de nuestro sistema solar. Se aprenderá mucho más sobre el binario Patroclus-Menoetius cuando la misión Lucy de la NASA, dirigida por el científico de SwRI y coautor del artículo, el Dr. Hal Levison, examine a la pareja en 2033, culminando una misión de 12 años para recorrer ambos enjambres de troyanos.

El Instituto Virtual de Investigación de Exploración del Sistema Solar de la NASA (SSERVI) y los programas Emerging Worlds, así como la Fundación de Ciencias Checa, financiaron este trabajo. Los investigadores de SwRI son parte de 13 equipos dentro de SSERVI, basados ​​y administrados en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California. SSERVI está financiado por la Dirección de Misión Científica y la Dirección de Misión de Operaciones y Exploración Humana en la Sede de la NASA en Washington. Lucy es una misión de la clase Discovery que abordará cuestiones científicas clave sobre el sistema solar. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporcionará la gestión general de la misión, y Lockheed Martin Space Systems en Denver construirá la nave espacial. Las misiones de descubrimiento son supervisadas por la Oficina del Programa de Misiones Planetarias en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la División de Ciencias Planetarias de la NASA.

Publicación: David Nesvorný, et al., “Evidencia de una migración muy temprana de los planetas del Sistema Solar desde el troyano Júpiter binario Patroclus-Menoetius”, Nature Astronomy (2018)

Añadir un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *