Un estudio explica el origen y la evolución del menor grupo de asteroides

Investigadores dilucidan por qué la región del borde del cinturón principal de asteroides posee pocos objetos, pese a haber de permanecido estable tras las migraciones planetarias

Por Elton Alisson

Agência FAPESP – En el borde del cinturón principal de asteroides, entre las órbitas de Marte y Júpiter, existe un tipo de objetos astronómicos llamados Cybeles.

Este tipo de asteroides intriga a los astrónomos, pues cuenta con una escasa cantidad de integrantes, más allá de que los mismos se encuentran ubicados en una región bastante estable del Sistema Solar, sin registro de grandes perturbaciones luego de las migraciones planetarias.

Pero un grupo internacional de científicos coordinado por Valerio Carruba, docente de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguetá (interior de São Paulo, Brasil), puede haber encontrado ahora una explicación para ese misterio.

La hipótesis de los investigadores acerca de cómo transcurrió la evolución dinámica de los asteroides Cybeles, resultado del proyecto intitulado “Familias de asteroides en resonancias seculares”, realizado con el apoyo de la FAPESP, aparece relatada en un artículo publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Esta investigación se presentará en la asamblea general de la Unión Astronómica Internacional (IAU, por sus siglas en inglés), cuya realización será este mismo mes agosto de agosto en Hawái, Estados Unidos.

“Mediante simulaciones numéricas, demostramos que asteroides como los Cybeles no pueden ser primordiales, sino que llegaron a la zona donde se encuentran hoy en día tras el fin de la última fase de migración planetaria, durante el bombardeo lunar tardío, hace aproximadamente 4 mil millones de años [cuando innumerables asteroides impactaron sobre la Tierra y sobre los demás objetos del Sistema Solar]”, declaró Carruba a Agência FAPESP.

“Esto podría explicar por qué hay tan sólo 1.500 mil cuerpos Cybeles conocidos entre más de medio millón de objetos existentes en el cinturón principal de asteroides”, afirmó.

Los científicos realizaron las simulaciones numéricas de la evolución dinámica de los Cybeles con base en escenarios de migraciones planetarias como el “jumping-Jupiter”.

El escenario “jumping-Jupiter”, postulado por David Nesvorný, investigador del Departamento de Estudios Espaciales del Southwest Research Institute, de Estados Unidos, y uno de los autores del artículo publicado en MNRAS, estima que el planeta Júpiter se encontró con un quinto planeta gigante y gaseoso hace entre 3.800 y 4.200 millones de años.

Este choque habría hecho que el planeta gigante gaseoso fuese eyectado y que Júpiter “brincase” hacia la región en donde se ubica actualmente.

Esta migración planetaria hizo que toda la región donde se encuentran los asteroides Cybeles se viese afectada por una serie de resonancias de movimiento medio entre cuerpos celestes –que es cuando dos o más cuerpos en órbita ejercen influjo gravitacional unos sobre otros– que los desestabilizaron y dejaron pocos objetos en la zona.

“Los objetos que estaban en la región donde se sitúan los asteroides Cybeles hoy en día no podrían haber sobrevivido a esa etapa de migración planetaria”, afirmó Carruba.

“Esto refuerza nuestra hipótesis de que los objetos que se encuentran actualmente en el área de los Cybeles llegaron mucho después de esa fase de migración planetaria. Por eso son tan pocos en comparación con la cantidad de objetos que existen en el cinturón principal de asteroides”, estimó.

Los mapas dinámicos de la región ocupada actualmente por Cybeles –entre las resonancias de movimiento medio 2J:-1A y 5J:-3A con Júpiter– muestran que dicha área se volvió dinámicamente estable después del posicionamiento de los planetas tras la migración planetaria.

Esta constatación pone de lado la hipótesis de que exista una cantidad relativamente baja de asteroides en la región de Cybeles en comparación con otras del cinturón principal, pues dicha zona vendría perdiendo objetos durante los últimos millones de años, apuntó Carruba.

“La región donde se ubica el tipo de asteroides Cybeles podría tener muchos más objetos”, afirmó.

Mayor extensión

De acuerdo con el investigador, los objetos del tipo de los Cybeles son, en su mayoría, asteroides oscuros, de baja densidad y asociados a grupos taxonómicos primitivos.

Muchos de los objetos son del tipo C –el de los asteroides más comunes–, con poca capacidad de reflejar luz, baja densidad y asociados a regiones más externas del Sistema Solar.

“Los objetos de tipo C son menos evolucionados desde el punto de vista químico y de composición, y originan de cuerpos menos diferenciados en el transcurso de su evolución”, explicó Carruba.

Según el investigador, también se detectaron diversos asteroides binarios y triples –cuando dos o tres asteroides “compañeros” poseen tamaños similares– en la región de Cybeles.

Entre ellos está el 87 Sylvia –un asteroide triple asociado a la familia dinámica de asteroides más numerosa de la región–, comentó Carruba.

“Identificamos nuevamente a las familias de asteroides en la región de Cybeles y logramos constatar, con algunas dudas, que una nueva familia de asteroides llamada Helga –postulada por un grupo de científicos rusos en 2014–, es la que se encuentra ubicada más lejos en el área de Cybeles, y puede ser el grupo más externo del cinturón principal de asteroides”, explicó.

“De esta forma, los Cybeles pueden extenderse más allá de donde se pensaba”, afirmó.

Otra conclusión que surge de las simulaciones que realizaron los científicos indica que ninguno de los grupos de asteroides observados en la región de Cybeles podría tener una edad superior a los 3 mil millones de años.

Suscriptores de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society pueden leer el artículo “Dynamical evolution of the Cybele asteroids” (doi: 10.1093/mnras/stv997), de Carruba y otros, en la siguiente dirección: mnras.oxfordjournals.org/content/451/1/244.abstract.