Las inusuales formas de los diminutos asteroides Dimorphos y Selam han desconcertado a los astrónomos durante años, pero un nuevo estudio finalmente explica cómo se volvieron tan extraños. También sugiere que estas “lunitas” de formas extrañas pueden ser más comunes de lo que los científicos creían.
Binario asteroides —pares de asteroides que son esencialmente versiones en miniatura del sistema Tierra-Luna— son bastante comunes en nuestro vecindario cósmico. Entre ellos se encuentra el dúo Didymos-Dimorphos, que encabezó el programa de la NASA de 2022. Misión de prueba de redirección de asteroides doble (DART)Investigaciones anteriores sugieren que estos asteroides binarios se forman cuando un asteroide “padre” formado por un montón de escombros (rocas sueltas) gira tan rápido que pierde parte de su masa, que se fusiona para formar un segundo asteroide satélite o “luna” más pequeño.
La mayoría de los asteroides con forma de luna parecen pelotas de fútbol erguidas y con los extremos romos mientras orbitan alrededor de sus progenitores, que suelen tener forma de peonza; a estas lunas se las describe como “proladas”. Pero algunas tienen formas más extrañas. Tomemos como ejemplo a Dimorphos, es decir, antes de que DART lo impactaraFue un “oblato “esferoide” —una esfera aplastada en sus polos y estirada a lo largo de su centro, como una sandía. Y diminutas SelamEl satélite recientemente descubierto del asteroide Dinkinesh (también conocido como “Dinky”) es aún más peculiar, ya que está formado por dos esferas rocosas conectadas.
Las extrañas formas de las lunas han desconcertado a los astrónomos, entre ellos John Wimarsson, estudiante de posgrado de la Universidad de Berna (Suiza) y autor principal del nuevo estudio. “Nunca habíamos visto antes satélites de asteroides de este tipo y no se pueden explicar directamente con los modelos tradicionales de formación de asteroides binarios”, dijo a Live Science por correo electrónico.
Para entender las extrañas formas de los asteroides, Wimarsson y sus colegas, de universidades europeas y americanas, desarrollaron dos conjuntos de modelos informáticos detallados. El primer conjunto simuló cómo cambiarían las formas de los asteroides progenitores a medida que giraban rápidamente y arrojaban escombros. El segundo conjunto suponía que los escombros formaban una zona con forma de rosquilla, llamada disco de escombros, alrededor del asteroide progenitor. A continuación, los algoritmos rastrearon el movimiento de todos los fragmentos a medida que experimentaban tirones gravitacionales entre sí y con su progenitor y chocaban para formar agregados. Los investigadores también consideraron dos tipos de asteroides progenitores, parecidos a “patitos de goma”. Ryugu y Didymos en tamaño y densidad.
Los resultados, publicado Un artículo publicado en línea el 20 de julio en la revista Icarus reveló que hay dos factores principales que determinan la forma final de un asteroide lunar: la fuerza gravitacional que ejerce el asteroide padre y la naturaleza de las colisiones que el asteroide lunar sufre con otros objetos rocosos en el disco de escombros.
Sin embargo, otros parámetros determinan cuál de estos factores juega un papel más importante. Uno de ellos es la densidad del asteroide original. Los asteroides más densos, como Didymos, giran más rápido que los más ligeros, como Ryugu, lo que crea discos de escombros más anchos que, a su vez, hacen que se formen lunas más alejadas del asteroide original.
Los investigadores descubrieron que los satélites que se forman a cierta distancia del progenitor suelen adquirir formas alargadas. A esta distancia, llamada límite de Roche, el progenitor gravedad equilibra la fuerza interna del asteroide, manteniendo su forma a medida que crece lentamente al colisionar y fusionarse con otros escombros.
Por otra parte, los asteroides con forma de luna que se forman más allá del límite de Roche adquieren formas achatadas porque están más allá de la atracción gravitatoria del asteroide original. A medida que chocan con otros restos rocosos que orbitan en su órbita, crecen de manera más uniforme que sus contrapartes alargadas. No obstante, la mayoría de los asteroides achatados se forman muy por debajo del límite de Roche; al estar demasiado cerca, las lunas pequeñas se desgarran por la gravedad del asteroide original, lo que hace que pierdan su forma alargada. Es más probable que estas lunas pequeñas adquieran la forma de esferoides achatados después de chocar con otras lunas precursoras.
El ángulo en el que chocan las dos lunas precursoras también es importante para determinar la forma final. Según Wimarsson, si los dos asteroides chocan uno al lado del otro de modo que se alineen a lo largo de sus ejes cortos, la forma resultante es más achatada. “Si, por el contrario, los fusionáramos borde con borde de modo que sus ejes más largos estuvieran alineados, esto crearía una luna bilobada”. [two-lobed] objeto”, similar a la luna Selam, añadió.
Los hallazgos del equipo van más allá de proporcionar recetas para las formas de Dimorphos y Selam. Teniendo en cuenta que casi la mitad de sus simulaciones generaron asteroides con formas anormales, los investigadores creen que tales rarezas pueden ser más comunes de lo que se estimaba anteriormente. Pero debido a que la tecnología que se utiliza para estudiar los asteroides en la actualidad está sesgada contra la detección de asteroides achatados, a menudo se pasan por alto.