Ceres: un pequeño mundo con un secreto helado

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Además de los ocho planetas principales que habitan nuestro Sistema Solar, una multitud de pequeños objetos también están en órbita alrededor de nuestro Sol. Los innumerables mundos rocosos y metálicos, que viajan alrededor de nuestro Sol dentro del Cinturón de Asteroides Principal entre Marte y Júpiter, son realmente las reliquias persistentes de la era primigenia del nacimiento de planetas cuando todo nuestro Sistema Solar se formó por primera vez hace aproximadamente 4.560 millones de años. Los astrónomos han sabido durante años que Ceres es la vivienda “asteroide” más grande dentro del Cinturón de Asteroides Principal , pero no fue hasta 2006 que la Unión Astronómica Internacional (IAU) finalmente reclasificó este objeto como un planeta enano debido a su gran tamaño, que tenía lo hizo lo suficientemente masivo como para que su gravedad la hubiera deslizado en forma de bola. Ceres ha mantenido bien sus muchos secretos, pero ahora se revela a los ojos vigilantes de los astrónomos. En septiembre de 2018, un equipo de científicos planetarios informaron que habían resuelto otro de los misterios intrigantes de Ceres . Los astrónomos anunciaron sus nuevos hallazgos que indican que los volcanes helados (cryovolanoes) han erradicado toda la historia de la existencia de Ceres . A pesar de que esta actividad volcánica helada continua no ha tenido el mismo impacto de intensidad en la superficie del planeta enano que las erupciones de lava de los volcanes en la Tierra, todavía desempeñaron un papel destacado en el antiguo drama de la formación primordial de Ceres.

Un nuevo artículo, titulado Cryovolcanic rate on Ceres revelado por topografía, se publica en la revista Nature Astronomy. A diferencia de los volcanes ardientes conocidos de la Tierra que hacen erupción de lava que fluye al rojo vivo fundida desde debajo de su superficie, los criovolcanes producen volátiles líquidos o gaseosos como el agua, el amoníaco o el metano. Se cree que el agua salada es el ingrediente principal que se desprende de los criovolcanes en erupción en Ceres .

El Dr. Michael M. Sori, del Laboratorio Lunar y Planetario (Universidad de Arizona), es el autor principal del artículo y la Científica Principal del Instituto de Ciencia Planetaria (PSI) , la Dra. Hanna G. Sizemore, es la segunda autora. Ambos están en Tucson, Arizona.

La nave espacial Dawn robótica todavía está en órbita alrededor de Ceres , y brinda a los científicos planetarios su mejor oportunidad de determinar la importancia del volcanismo helado en cuerpos distantes que existen en las familias alienígenas de estrellas más allá de nuestro Sol.

Lanzado en septiembre de 2007, la misión de la NASA, Dawn Space Probe, es observar a un dúo del trío de habitantes más grandes del Cinturón de Asteroides Principal: Ceres y su hermana menor Vesta . Después de terminar un largo y traicionero viaje a través del espacio entre planetas, Dawn finalmente llegó a Ceres en marzo de 2015. El 16 de julio de 2015, Dawn entró en órbita alrededor de Ceres , y se prevé que permanezca en órbita mucho después de que su misión haya terminado.

El Cinturón de Asteroides Principal de nuestro Sistema Solar es el hogar de innumerables trozos en su mayoría rocosos que son similares a los que se usaron en la construcción del cuarto de planetas sólidos internos: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Del mismo modo, más allá de nuestra Estrella, hay un cinturón distante compuesto por una gran cantidad de núcleos de cometas helados llamados Cinturón de Kuiper. Estos habitantes congelados de la zona crepuscular de nuestro Sistema Solar son similares a los planetesimales helados que se unieron hace mucho tiempo para formar el cuarto de planetas gigantescos y gaseosos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Tanto los asteroides como los cometas son planetesimales persistentes, los bloques de construcción primarios de los planetas de nuestro Sistema Solar. Hace mucho tiempo, cuando nuestro Sol y su familia de objetos seguían evolucionando, los planetesimales de tipo rocoso y helado chocaron entre sí, y con frecuencia se fusionaron, aunque también se rompieron entre sí durante colisiones más violentas.

Ceres posee aproximadamente un tercio de la masa total del Cinturón de Asteroides Principal , y su firma espectral muestra que está compuesta del mismo material que las condritas carbonosas ricas en agua . Las condritas carbonáceas son meteoritos que incluyen algunos de los más primitivos conocidos.

En contraste, Vesta, el miembro más joven del dúo rocoso visitado por Dawn, se parece a los asteroides acondríticos. Vesta contiene aproximadamente una décima parte de la masa de todo el cinturón principal de asteroides. También ha experimentado una gran cantidad de calefacción y diferenciación. Muchos científicos planetarios sugieren que la pequeña Vesta también alberga un núcleo compuesto de metal y muestra flujos basálticos similares a los que se ven en la Luna de la Tierra. Vesta también posee una densidad similar a la de Marte.

Tanto Ceres como Vesta nacieron naturalmente al principio de la historia de nuestro Sistema Solar. Por esta razón, la pareja conserva un precioso registro de lo que sucedió hace mucho tiempo: se remonta al antiguo nacimiento de los planetas sólidos internos.

El único planeta enano en el sistema solar interno

Ceres está ligeramente más cerca de la órbita de Marte que de la órbita de Júpiter, y tiene aproximadamente 587 millas de diámetro. Esto hace que Ceres sea ​​el más grande de los planetas menores ubicados dentro de la órbita del planeta principal más exterior, Neptuno. Es el objeto número 33 más grande en la familia de nuestro Sol, y está formado por una combinación de roca y hielo. Ceres también es el único objeto conocido que habita en el Cinturón de asteroides principal cuyo propio tirón gravitatorio es lo suficientemente poderoso como para haberlo hecho de forma esférica. Incluso en su punto más brillante, Ceres es demasiado débil para ser observado con el ojo humano sin ayuda, excepto cuando el cielo nocturno sobre la Tierra es extremadamente oscuro y claro.

El astrónomo italiano Giuseppi Piazzi (1746-1826) descubrió a Ceres el 1 de enero de 1801. Fue el primer asteroide que se descubrió en el momento en que Piazzi lo detectó mientras usaba el Observatorio Astronómico de Palermo. Al principio, considerado como un planeta importante, Ceres fue finalmente reclasificado como un asteroide en la década de 1950 después de que se descubrieron muchos otros objetos afines en órbitas similares.

Ceres se diferencia en un núcleo rocoso encerrado dentro de un manto helado. También puede tener un océano interno persistente de agua líquida que se acumula debajo de su capa de hielo. La superficie de Ceres es una combinación de agua helada mezclada con minerales diversos, como arcilla y carbonatos. En enero de 2014, se observaron emisiones de vapor de agua que se disparaban hacia el cielo desde varias regiones en Ceres. Esto fue sorprendente porque los grandes cuerpos que habitan en el Cinturón de Asteroides Principal normalmente no emiten vapor de agua, un carácter definitorio de los cometas helados.

El 2 de septiembre de 2016, los científicos planetarios de la NASA publicaron un artículo en la revista Science , sugiriendo que un enorme volcán de hielo llamado Ahuna Mons proporciona la evidencia más confiable hasta el momento de la existencia de tales formaciones heladas alienígenas.

A partir de este escrito, Dawn está a punto de concluir su misión de 11 años. Sin embargo, la valiente nave espacial permanecerá en órbita alrededor de Ceres durante al menos 20 años, y posiblemente durante décadas más, antes de que finalmente encuentre su destino al estrellarse contra la superficie del planeta enano que había observado durante muchos años.

Misterios helados

“Hubo un gran interés en la búsqueda de criocolcanes en Ceres tan pronto como Dawn llegó allí, porque los modelos térmicos habían predicho que podrían existir. Ahuna Mons era un gran candidato de inmediato. Cambié una búsqueda global que identificó otras 31 grandes. cúpulas, basadas en el análisis de las imágenes de la cámara de encuadre de Dawn y los datos de la topografía. El hecho de que fueran volcánicos fue difícil porque eran más antiguas que las de Ahuna y las superficies estaban muy cubiertas de montañas a modelos numéricos de cómo deberían relajarse con el tiempo si fueron hechos de lava helada. Sizemore explicó en un comunicado de prensa de PSI del 17 de septiembre de 2018 .

Los científicos planetarios utilizaron los modelos del Método de Elementos Finitos para analizar las imágenes obtenidas de Dawn con el fin de demostrar que Ceres ha sufrido períodos de volcanismo helado a través de su historia geológica con una tasa promedio de extrusión de superficie de aproximadamente 10,000 metros cúbicos cada año. Estos son órdenes de magnitud más bajos que el volcanismo basáltico en el cuarto de los planetas terrestres interiores sólidos .

“Medimos la altura y el diámetro de 22 cúpulas y, a partir de esto, calculamos la relación de impacto y el volumen de cada una. Supusimos que todas empezaron con su pico máximo como la montaña más joven, Ahuna Mons . Se aplanó hasta su forma actual, utilizando un modelo numérico. de la relajación viscosa. Esto nos permitió asignar edades aproximadas a la mayoría de las cúpulas formadas durante los últimos mil millones de años. Luego, hacer comparaciones directas con otros mundos “, dijo el Dr. Sizeman continuó explicando en el comunicado de prensa de PSI del 17 de septiembre de 2018 .

El Dr. Sizeman agregó: “Dado lo pequeño que es Ceres y lo pronto que se enfrió después de su formación, sería emocionante identificar solo uno o dos posibles criovolcanes en la superficie. Una larga historia de volcanismo que se extiende hasta casi el presente , lo cual es tremendamente emocionante. Ceres es un pequeño mundo que compró estar ‘muerto’, pero estos nuevos resultados sugieren que podría no serlo. Ver tanta evidencia potencial de crovolcanismo en Ceres también le da más peso a las discusiones sobre los procesos criovolcánicos en hielo más grande lunas en el Sistema Solar exterior, donde es probable que sea más riguroso “.

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