Los asteroides activos son una tipología de asteroides que se caracterizan por eyectar material en su órbita alrededor del Sol, mostrando una cola que recuerda a la de los cometas. De los más de setecientos mil asteroides descubiertos hasta la fecha solo una veintena muestran esta característica.
Imágenes del asteroide P/2016 J1 del 10 y 23 de septiembre de 2013. NASA-ESA.
El análisis de estos cuerpos es un área de investigación relativamente nueva en la que los astrofísicos indagan acerca de su origen y su composición e intentan explicar qué procesos pueden provocar ese desprendimiento de material.
Hasta el momento se sabe que los asteroides activos se localizan en las regiones más cercanas del Cinturón Principal de asteroides y por su semejanza con los cometas son también conocidos como “cometas del Cinturón Principal” .El interés científico de este grupo de asteroides radica en que pueden aportar información acerca de los procesos de fragmentación y de producción de escombros, de la existencia de hielo o incluso develar datos sobre la estructura interna de estos cuerpos.
Respecto al origen de estos singulares objetos, existe la posibilidad de que procedan de órbitas cometarias y que fueran capturados en algunas regiones del Cinturón Principal de asteroides durante las etapas tempranas de la formación del Sistema Solar. Existe también la posibilidad de que estos objetos tuvieran su origen en propio Cinturón Principal de asteroides y determinados procesos estén provocando la sublimación de partículas, dejando un rastro de material tras de sí.
Hasta la fecha se han detectado asteroides que muestran un desprendimiento constante de material mientras otros lo hacen de manera discontinua y periódica coincidiendo con el perihelio de su órbita.
En el año 2011 un grupo de astrofísicos del Instituto de Astrofísica de Canarias-IAC y del Instituto de Astrofísica de Andalucía-IAA, entre los que se encuentra Javier Licandro y Fernando Moreno, inició un proyecto para estudiar los últimos asteroides activos detectados. En total analizaron doce objetos mediante imágenes obtenidas con el Gran Telescopio de Canarias y la cámara/espectrógrafo OSIRIS. Gracias a estas investigaciones se han podido caracterizar estos nuevos objetos y conocer aspectos como su tamaño, la cantidad y el tipo de material eyectado, así como las características espectrales de dicho material.
En este trabajo las imágenes de alta resolución obtenidas en el rango visible se han contrastado con imágenes creadas a partir de modelos numéricos, reproduciendo los diferentes escenarios en los que se habrían activado los asteroides.
Tras varios años de trabajo y continuando investigaciones previas se ha llegado a la conclusión de que son varios los mecanismos que estarían provocando esta actividad asteroidal. En algunos asteroides una velocidad de giro excesiva podría provocar la instabilidad de la estructura interna del asteroide, en especial los denominados fast-rotators con periodo de rotación inferiores a 2,5h y los formados por pilas de escombros. Dicha inestabilidad provocaría la eyección de polvo, lo que explicaría pérdida de masa e incluso la fractura del asteroide debido a la fuerza centrípeta. Pero ¿cómo puede un asteroide alcanzar velocidades de rotación que provoquen su fragmentación? Una de las causas podría ser la acción gravitatoria de otros cuerpos en el caso de asteroides binarios o múltiples. También la radiación electromagnética podría tener efectos similares debido a la fuerza YORP. El efecto de esta fuerza sobre los asteroides depende de su radio y de su distancia la Sol, entre otros factores, por lo que el cambio en el periodo de rotación se daría con mayor intensidad en los asteroides que están situado en órbitas más próximas al Sol y siempre en el transcurso de millones de años. Los impactos y colisiones también podrían acelerar la velocidad de rotación de los asteroides, si bien, en la actualidad estos sucesos se producen con poca frecuencia.
Otro mecanismo que podría provocar el desprendimiento de material en los asteroides es la desintegración térmica. Las fuerzas causadas por la expansión térmica de los materiales provocarían el agrietamiento del asteroide con la consecuente producción de polvo y restos rocosos. En el caso de cuerpos con baja gravedad el exceso de energía térmica podía eyectar fragmentos a mayor velocidad que la velocidad de escape, por lo que se produciría una pérdida neta de material en el asteroide. Este proceso de descomposición paulatina se puede dar en asteroides compuestos por diferentes materiales y por tanto con diferentes gradientes térmicos. Además, la desintegración térmica también provocaría la desecación de minerales hidratados.
Estos mecanismos pueden operar de manera aislada o combinada y provocarían la progresiva descomposición de algunos asteroides originando la cola que les caracteriza.
De todos los asteroides activos (3200) Phaethon es el que muestra más evidencias de desintegración térmica. La temperatura de su superficie es modulada por su rápido periodo de rotación (3,6 horas) y experimenta una variación diurna de varios cientos de grados centígrados en cada rotación.
Análisis previos realizados por Javier Licandro y Julia de León (IAC) en el año 2007 sugirieron que Phaethon podría estar compuesto por minerales hidratados. Por su parte, Ceres que también forma parte de este peculiar grupo de objetos, es el único asteroide en el que se ha detectado la sublimación de agua, gracias al análisis mediante técnicas espectroscópicas.
En los últimos trabajos realizados por este grupo de expertos se ha confirmado la sublimación de hielo en algunos asteroides, al igual que sucede en los cometas. También han registrado la fragmentación de P/2013 R3 cuyos restos eyectaron polvo durante varios días.
Los asteroides son los vestigios de la formación del Sistema Solar. Son los recuerdos de una etapa temprana en la que los planetesimales acabaron convirtiéndose en planetas con el transcurso de miles de millones de años. El seguimiento sistemático de estos cuerpos permitirá detectar más asteroides activos durante los próximos años y gracias a estas investigaciones entenderemos mejor los diferentes escenarios en la génesis de nuestro universo más cercano.
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