El asteroide Bee-Zed tiene su órbita en contramano

Este cuerpo celeste da una vuelta completa alrededor del Sol cada 12 años, el mismo tiempo que tarda Júpiter –con el cual comparte la órbita–, pero se mueve en el sentido inverso

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – En el Sistema Solar existe un asteroide que gira alrededor del Sol a contramano de los planetas: es 2015 BZ509, también conocido como Bee-Zed, que da una vuelta completa alrededor del Sol cada 12 años, idéntico período tiempo que tarda Júpiter –con el cual comparte la órbita–, pero se mueve en el sentido inverso.

La detección de este asteroide en contramano constituyó la comprobación de lo que Helena Morais, docente del Instituto de Geociencias y Ciencias Exactas (IGCE) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en São Paulo, Brasil, previó hace dos años. Tan es así que el estudio sobre la observación del asteroide, publicado en Nature, fue comentado por Morais en un artículo de la sección News & Views en la misma edición de la revista.

“Es bueno contar con una confirmación. Estaba segura de que las órbitas contrarias coorbitales existían. Sabíamos acerca de la existencia este asteroide desde 2015, pero la órbita no estaba claramente determinada y no era posible confirmar la configuración coorbital. Pero esto se ha confirmado, luego de otras observaciones que redujeron los errores en los parámetros de la órbita. Ahora estamos seguros de que el movimiento del asteroide es contrario, coorbital y estable”, declaró Morais a Agência FAPESP.

En colaboración con Fathi Namouni, del Observatorio de Côte d'Azur, en Francia, Morais desarrolló una teoría sobre los coorbitales retrógrados (el movimiento en el sentido opuesto al de los planetas) y resonancias orbitales retrógradas en general, en una serie de artículos publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. Nacida en Portugal, Morais cuenta con una Ayuda a la Investigación de la FAPESP desde 2016.

En el estudio ahora publicado en Nature por Paul Wiegert, de la University of Western Ontario, en Canadá, el objeto 2015 BZ509, detectado en enero de 2015 desde el Panoramic Survey Telescope and Rapid Response Systen (Pan-STARRS), en Hawái, fue seguido desde el Large Binocular Telescope, en Arizona. La confirmación del movimiento contrario y coorbital a Júpiter surgió de esas observaciones adicionales.

Las órbitas contrarias son raras. Se estima que de los más de 726 mil asteroides conocidos hasta ahora, sólo 82 serían retrógrados. Por otra parte, los coorbitales que se mueven en el mismo sentido no constituyen una novedad: sólo en la órbita de Júpiter existen alrededor de seis mil asteroides troyanos, que comparten la órbita con el planeta gigante.

Bee-Zed es inusual pues comparte la misma órbita con un planeta, por ir a contramano y fundamentalmente por ser estable hace millones de años. “En lugar de haber sido expulsado de la órbita por Júpiter, como sería de esperarse, este asteroide se encuentra en una configuración que le asegura la estabilidad, toda vez que su movimiento está sincronizado con el del planeta, y así evita las colisiones con éste [resonancia coorbital]”, dijo Morais.

El asteroide se cruza en su camino con Júpiter cada seis años; pero a causa de la resonancia coorbital, ambos nunca se acercan a más de 176 millones de kilómetros. Esta distancia es suficiente como para evitar grandes perturbaciones de la órbita, aunque la gravedad de Júpiter resulta esencial para mantener el movimiento orbital Bee-Zed en sincronismo.

Tránsito dinámico

Los planetas y la mayoría de los asteroides del Sistema Solar giran en el mismo sentido alrededor del Sol. Esto es así porque el Sistema Solar se formó a partir de una nube en rotación. Por esta razón, los planetas y la mayor parte de los asteroides ruedan en torno del Sol todos en el mismo sentido.

“La mayor parte de estos objetos que se desplazan en sentido inverso son cometas. Tienes órbitas típicamente inclinadas, muchas de ellas retrógradas. Es el caso del Halley, el más famoso de todos, que gira al contrario en el Sistema Solar con una inclinación de 162°, prácticamente idéntica a la de 2015 BZ509”, dijo Morais.

La científica explica que cuando el Sistema Solar se encontraba en formación, pequeños cuerpos fueron eyectados hasta distancias muy lejanas al Sol, y formaron entonces un repositorio de cometas conocido con el nombre de Nube de Oort.

“A esas distancias, el efecto gravitacional de la Vía Láctea perturba las órbitas de los pequeños cuerpos. Al principio éstos rodaban cerca del plano de la eclíptica en el mismo sentido que los planetas, pero sus órbitas se fueron deformando debido a la perturbación de la fuerza de marea de la galaxia y a la interacción con estrellas cercanas; por eso fueron quedando gradualmente más inclinadas y formaron un reservorio más o menos esférico”, dijo la profesora de la Unesp.

En caso de que las órbitas de estos cuerpos sufran una perturbación –por una estrella que pasa, por ejemplo– regresan hacia los alrededores de los planetas del Sistema Solar, y pueden convertirse en cometas activos. “Los pequeños cuerpos helados que se acercan al Sol se calientan, y esto provoca la sublimación del hielo que los constituye, formando una coma o cabellera [la nube de polvo y gas que circunda el núcleo de un cometa] y en ocasiones una cola: así es como se convierten en cometas observables”, dijo.

En el caso de 2015 BZ509, lo que más sorprende es su largo período de estabilidad. “El tiempo de vida particularmente largo de 2015 BZ509 en su órbita retrógrada hace que se constituya en el más intrigante objeto situado en las cercanías de Júpiter. Se necesitan más estudios para confirmar como arribó este misterioso objeto a su configuración actual”, escribieron Morais y Namouni en el comentario publicado en Nature.

Wiegert especula que es probable que Bee-Zed haya tenido su origen en la Nube de Oort, de manera similar a los cometas de la familia del Halley. De cualquier manera, se necesitarán más estudios para recuperar la saga de Bee-Zed por el Sistema Solar.

Se sabe que la resonancia retrógrada no constituye una exclusividad de Bee-Zed. Hay registros de otros casos: en 2013, Morais y Namouni describieron la detección de un conjunto de asteroides (denominados Centauros y Damocloides), en órbita contraria en el Sistema Solar que entran en resonancia con Júpiter y Saturno. Es el caso de asteroides tales como 2006 BZ8 y 2008 SO218, en resonancia retrógrada con Júpiter, y 2009 QY6, con Saturno.

“En efecto, 2006 BZ8 podría incluso entrar en la resonancia coorbital retrógrada con Saturno en el futuro. Nuestras simulaciones demostraron que la captura en resonancia es más probable para objetos que tienen órbitas retrógradas que para aquéllos que tienen órbitas en el mismo sentido que los planetas”, escribieron Morais y Namouni.

Se espera que Bee-Zed pueda permanecer durante otro millón de años en su estado actual. Debido este descubrimiento, los científicos creen que los asteroides tipo coorbitales retrógrados con Júpiter y con otros planetas pueden ser más comunes de lo que se pensaba anteriormente, lo cual refuerza aún más la teoría de Morais y Namouni.

Artículos:

A retrograde co-orbital asteroid of Jupiter (doi:10.1038/nature22029), de Paul Wiegert, Martin Connors y Christian Veillet: nature.com/nature/journal/v543/n7647/full/nature22029.html.

Planetary science: Reckless orbiting in the Solar System (doi:10.1038/543635a), de Helena Morais y Fathi Namouni: nature.com/nature/journal/v543/n7647/full/543635a.html.