Las ‘familias’ de los asteroides revelan la historia secreta del sistema solar

Las ‘familias’ de los asteroides revelan historias ocultas y riesgos de impacto en todo el sistema solar

Por Phil Plait Editado por Lee Billings

Todos hemos visto que esto sucede en una película de ciencia ficción: nuestros héroes valientes saltan a su nave espacial destartalada y escapar de los malos volando a través del traicionero cinturón de asteroides, donde las enormes rocas caen y giran tan juntas que la tripulación tiene que esquivar, esquivar, sumergirse y zambullirse para evitar ser rompidas a los átomos.

Es emocionante, pero está mal: los asteroides tan estrechos juntos se molerían entre sí al polvo en poco tiempo, por lo que es extremadamente improbable que alguna vez encuentres tal situación cerca de una estrella. En nuestro propio sistema solar, hay bastante buenas probabilidades de que pueda pararse en la superficie de un asteroide y ¡ni siquiera pueda ver otro! Los grandes tienden a estar a muchos millones de kilómetros de distancia.

Sin embargo, interactúan si se les da suficiente tiempo. Incluso en el extenso cinturón de asteroides principales entre las órbitas de Marte y Júpiter, las colisiones son inevitables. De hecho, hemos logrado ver algunos pequeños asteroides; Las rocas más grandes son mucho más raras, por lo que las colisiones más grandes son proporcionalmente menos comunes. Pero también suceden también: el reconocimiento de la spacecraft de grandes asteroides muestra que están plagados de cráteres de impacto antiguos. Y cuando dos rocas espaciales se “golpean” en el cinturón principal, sus altas velocidades orbitales significan que la colisión puede ocurrir a velocidades mucho más altas que la de una bala de rifle. La metralla es inevitable porque los grandes impactos soplan muchos bienes inmuebles asteroides en el espacio.

¿Qué pasa con esos escombros expulsados? En muchos casos, estos fragmentos permanecen en la misma ruta orbital que el asteroide principal, aunque gradualmente se separan de él como resultado de ligeras diferencias de velocidad. Después de milenios, la eyección podría estar clara a través del sol desde su fuente. Puede pensar que esto es problemático para cualquiera que intente rastrear diferentes tipos de asteroides para descubrir cómo encajan todos, ¡y lo es! Pero este problema de la mecánica orbital también proporciona su propia solución.

Eso se debe a que el caos de las colisiones apenas se filtra en algunas partes de la órbita de un asteroide; Dos fragmentos de un asteroide pueden terminar con cientos de millones de kilómetros de distancia, pero su distancia del sol y la forma y la orientación de sus órbitas siguen siendo similares. Una de las características conservadas más importantes es la inclinación orbital: cambiar la inclinación de la órbita de un objeto a través del impacto es bastante intensiva en energía, por lo que incluso después de una gran colisión, los asteroides hija que se han volado en el espacio aún conservan una inclinación muy similar. Dichas características duraderas se denominan colectivamente elementos orbitales de un asteroide y nos permiten extraer el orden fuera del caos.

El astrónomo japonés Kiyotsugu Hirayama fue el primero en darse cuenta de esto, señalando en 1918 que muchos más asteroides parecen compartir elementos orbitales de lo que se esperaría por una posibilidad aleatoria. Llamó a tales agrupaciones de “familias” de asteroides, el término que todavía usamos hoy.

Las familias llevan el nombre del asteroide más grande del grupo; Hirayama inicialmente identificó tres de estas familias, pertenecientes a los asteroides Koronis, Eos y Themis.

Hoy sabemos de más de un millón de asteroides en el cinturón principal, con más encontrado todo el tiempo: ¡el recién comisionado Observatorio de Vera C. Rubin descubrió más de 2,000 asteroides en sus primeras 10 horas de observar el cielo! A medida que nuestros catálogos se hinchan con asteroides recién descubiertos (y a medida que crece la disponibilidad de potencia informática necesaria), los patrones orbitales son más fáciles de ver, y se pueden marcar más familias. Los astrónomos actualmente reconocen algunas docenas de grandes familias de asteroides, pero también se conocen bastantes más pequeñas. En un artículo publicado en la revista ICARUS en agosto de 2025, un equipo de investigación anunció que su crujido número de elementos orbitales había revelado una increíble nueva familia de 63 familias.

Encontrar familias de asteroides es una bendición para los científicos planetarios que buscan atajos para el descubrimiento: las propiedades de un pequeño asteroide pueden ser casi completamente desconocidos, por ejemplo, pero si esa roca espacial pertenece a una familia con miembros más grandes y más estudio, podemos adivinar mejor cómo se ve. Confirmar esas conjeturas, asegurarse de que los objetos realmente estén relacionados, generalmente requiere tomar espectros, el proceso que requiere mucho tiempo para romper la luz entrante de un objeto en colores individuales para revelar su composición.

Sin embargo, se debe tener cuidado. Algunos asteroides muy grandes se diferencian, lo que significa que cuando se formaron y todavía estaban fundidos, los metales pesados ​​y otros materiales densos se hundieron hacia el centro, mientras que el material más ligero y rocoso flotaba más cerca de la superficie. Un impacto lo suficientemente grande podría excavar las profundidades y las aguas poco profundas de un asteroide, creando una familia con una mezcla de composiciones. La familia Vesta es un ejemplo de esto. (Vesta es el segundo objeto más grande en el cinturón de asteroides principal después de Ceres, y tanto Vesta como Ceres son considerados protoplanetas por los astrónomos planetarios).

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Como beneficio adicional, se han identificado algunos meteoritos en la Tierra como de Vesta porque tienen composiciones muy similares, y probablemente se abrieron paso a la Tierra cuando los efectos gravitacionales de Júpiter las desalojaron del cinturón principal. Se pueden estudiar en detalle en laboratorios, dándonos aún más información sobre esa familia.

Otro equipo de astrónomos publicó un artículo en agosto de 2025 en el Planetary Science Journal en James Webb Space Telescope Spectra de Polana, un asteroide de 55 kilómetros en el cinturón principal. Los espectros muestran que es el padre probable de los asteroides cercanos a la tierra Ryugu y Bennu. Si esos dos últimos nombres sonan una campana, es porque ambos han sido visitados por la nave espacial que reunió y devolvió muestras a la Tierra para su estudio.

Encontrar esta rama particular de un árbol genealógico aseroideo es más que un simple ejercicio académico: tanto Ryugu (aproximadamente 1 km de ancho) como Bennu (0.5 km de ancho) son asteroides potencialmente peligrosos, lo que significa que podrían chocar con la Tierra en algún momento en el futuro distante. Al conocer los cuerpos padres de tales asteroides amenazantes, podemos comprender mejor cómo encuentran su camino hacia el sistema solar interno desde el cinturón principal para representar amenazas en primer lugar, lo que a su vez puede ayudarnos a defender nuestro planeta de futuras rocas espaciales preocupantes.

Y, por supuesto, los beneficios científicos para comprender las familias de los asteroides también valen la investigación. Los asteroides son escombros sobrantes de la formación del mismo sistema solar, por lo que estudiarlos literalmente está estudiando nuestro propio árbol genealógico, con un beneficio adicional ocasional de encontrar rocas espaciales apocalípticas ocasionales y, con suerte, potencialmente.

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