El cuerpo más grande del cinturón de asteroides nació en otro lugar

Descubierto en 1801 por elastrónomo Giuseppe Piazzi, Ceres es un cuerpo celeste de casi 1.000 kilómetros de diámetro situado en el cinturón principal, entre el órbitas de marzo y Júpiter. volado por la sonda amanecer A partir de 2015, ha sido clasificado como planeta de los enanos : aunque lo suficientemente masivo como para tener forma esférica, comparte su órbita con una multitud de otros cuerpos más pequeños, en su mayoría asteroides, algunos de los cuales alcanzan varios cientos de kilómetros de diámetro. Pero su ubicación en nuestro Sistema solar desconcierta a los científicos: mucho más masivo que sus vecinos: solo Ceres representa casi un tercio de la pasta total de cinturón de cabeza –, también tiene características espectrales muy diferentes de los objetos con los que comparte su órbita, lo que lleva a los astrónomos a considerarlo un intruso en el cinturón de asteroides. Según ellos, se habría formado mucho más lejos del Sol Que hoy…

Un cuerpo planetario muy diferente a sus vecinos

Según los científicos, las características físicas de Ceres difieren demasiado de las de sus vecinos del cinturón principal para que tengan un origen común: representando casi un tercio de la masa total del cinturón de asteroides, es el único cuerpo lo suficientemente masivo como para ser en equilibrio hidrostático – tiene, por tanto, forma de esferoide. Los científicos incluso sospechan la presencia de un océano interiorpotencialmente conservado en parte en el estado líquido. Pero eso no es todo: su composición parece diferir de la de los otros cuerpos del cinturón principal, lo que también le permite ser el único cuerpo en tener uno. atmósferaaunque muy delgada, formada por la sublimación agua helada yamoníaco en su superficie – los débiles gravedad de Ceres no le permite, sin embargo, mantener su atmósfera de forma sostenible.

Este es un elemento crucial aquí: los asteroides normalmente no emiten vapor y no tienen atmósfera, y la presencia de elementos volátiles como el amoníaco suele ser típica de cometas se formaron en las regiones exteriores más frías del Sistema Solar, donde podrían haber acumulado estos elementos volátiles; es además la sublimación de estos elementos lo que forma la cola del cometa, cuando se acerca al Sol.

Con base en estas observaciones, los científicos sospechan que Ceres se formó en regiones más frías del Sistema Solar, donde las temperaturas permitirían condensación tales elementos volátiles, más allá del límite de Congelar — un límite que delimita las regiones exteriores y frías de nuestro Sistema Solar de las regiones interiores y más cálidas. Actualmente ubicado alrededor de la órbita de Júpiter, su distancia del Sol ha cambiado con el tiempo durante la evolución del Sistema Solar: en sus primeras etapas de existencia, el Sol emite menos Cálidoel límite de heladas probablemente estaba más cerca de lo que es hoy.

Entonces, ¿cómo terminó Ceres allí, rodeada de cuerpos que le son tan extraños? Un equipo de científicos propone en su estudiando un nuevo modelo para explicar la historia migratoria del planeta enano.

Un nuevo modelo de migración planetaria

Para entender la evolución de Ceres en el Sistema Solar, es necesario remontarse a las primeras etapas de su historia, cuando los planetas que conocemos hoy todavía estaban en proceso de formación en el disco protoplanetario, hace más de 4.500 millones de años. A partir de este estado inicial, el equipo de científicos simuló la formación de Júpiter y Saturnosu gigantes gaseosos lo suficientemente masivo como para causar perturbaciones gravitacionales a los cuerpos circundantes, así comoembriones planetario – considerado aquí como los planetas Urano y Neptuno devenir–, para luego incluir la formación de un grupo de objetos de composición y tamaños similares a los de Ceres, partiendo de la idea de que el planeta enano constituiría uno de los primeros planetesimales (objetos celestes en formación en un disco adicionalen proceso de convertirse en un cuerpo planetario) del Sistema Solar.

Sus simulaciones muestran una historia extremadamente caótica: durante la formación de los dos gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno, muchos cuerpos formados en las regiones exteriores del Sistema Solar habrían sido expulsados ​​de ellos, mientras que otros habrían migrado a las regiones interiores, porque de las perturbaciones gravitatorias a las que habrían sido sometidos. Los objetos similares a Ceres, formados en las regiones exteriores del Sistema Solar, y luego dispersados, muy bien podrían haberse estabilizado en la órbita del cinturón de asteroides.

Basándose en sus simulaciones, el equipo de astrónomos propone un modelo de cuatro pasos para explicar la migración de Ceres desde su zona de formación, en las frías regiones exteriores del Sistema Solar más allá de la órbita de Saturno, hasta el cinturón de asteroides donde ahora evoluciona. Después de una fase de rápida mezcla caótica en la posición de los planetesimales en el disco protoplanetario en el exterior, Ceres habría sido capturada en un resonancia gravedad con los gigantes Júpiter y Saturno. Luego vendría una tercera fase llena de acontecimientos durante la cual las interacciones con otros cuerpos (calificados como “invasores”) podrían haber permitido a Ceres migrar a las regiones internas de nuestro Sistema Solar, solo para estabilizarse allí durante el cierre de estas perturbaciones gravitacionales.

Otro hallazgo interesante: según sus simulaciones, Ceres sería solo uno de los más de 3.600 cuerpos formados en esta zona del Sistema Solar. Este resultado, en línea con estudios previos de objetos más allá de Saturno y en el Cinturón de Kuiper, confirma a los científicos en la validez de su modelo de formación del Sistema Solar. ¡Así que Ceres sería un intruso en el cinturón de asteroides!

El planeta enano Ceres habría nacido más allá de Neptuno

Un descubrimiento fortuito refuerza el atractivo científico de Ceres. la presencia de polvo exógeno en la superficie del planeta enano, por lo demás el objeto más grande en el cinturón principal, indica que se formó mucho más lejos de su ubicación actual. Tal y como nos explica Pierre Vernazza, el investigador detrás de este descubrimiento, Ceres es uno de los asteroides sobre los que es recomendable enviar una misión a su superficie.

artículo de Remy Decourtpublicado el 19 de enero de 2017

Durante casi dos años, la sonda del amanecer nos presenta al planeta enano Ceres, un objeto que conecta cuerpos pequeños, de los que no forma parte, y otros más grandes como los satélites de Júpiter. La historia de su formación comienza a comprenderse mejor, comenzando por el lugar de nacimiento, que es bastante diferente de su posición actual. “Probablemente se formó en el Sistema Solar exterior, más allá de la órbita de Júpiter.nos explicó en julio de 2016 Pierre Vernazza, investigador del CNRS e investigador del Laboratorio de Astrofísica de Marsella. la migración de planetas gigantes la habría expulsado adentro, donde está hoy”..

Este mismo científico muy probablemente proporcionó una respuesta definitiva a esta pregunta en el estudio publicado en El diario astronómico. Al frente de un equipo internacional, compuesto principalmente por investigadores franceses de A B C (CNRS, Universidad de Aix-Marseille), Pierre Vernazza reveló la presencia de un “componente anhidro en la superficie de Ceres [des particules fines de pyroxène, NDLR] ». Un descubrimiento completamente fortuito que no le debemos a la sonda amanecer sinoObservatorio SOFÍA y tu telescopio infrarrojo 2,5 m instalado en un avión.

es la ausencia de espectro de Ceres que motivó a Pierre Vernazza a utilizar este telescopio. Por supuesto, no esperaba descubrir polvo exógeno. Investigando más a fondo su origen, el investigador y su equipo determinaron que este Contaminación viene de “probablemente de un una nube de polvo ubicado en el cinturón principal exterior y que se formó a raíz de una colisión reciente, hace menos de 10 millones de años».

Si el piroxeno observado en la superficie de Ceres es de naturaleza exógena, entonces “nada conecta a Ceres con otros asteroides de su clase espectral (los llamados tipo C)”. El hecho de que silicatos Los hidratos observados en su superficie por Dawn son ricos en amoníaco, “abre la posibilidad de un origen transneptuniano: Ceres y Orcus pueden ser ‘gemelos'”. Así, Ceres, así como los asteroides de tipo P y D que son residuos primordiales de la formación de planetas y para los que se evoca un origen transneptuniano, podrían haber sido “formado en el borde del sistema solar [au-delà de 10 UA, NDLR] y habría aterrizado en el cinturón principal como resultado de la migración de los planetas gigantes”. Además, es posible que Ceres no sea el único asteroide en esta situación. Otros probablemente emigraron de estas regiones exteriores, “incluido Iga, el cuarto asteroide por masa en el Cinturón Principal”.

Un gran objetivo para el futuro

Si se confirma este descubrimiento, del que no hay duda, convierte a Ceres en un “gran objetivo para el futuro y aumenta el interés de un módulo de aterrizaje que aterrizaría en él”. Con Ceres, los astrónomos tienen, a solo unos pasos de la Tierra, “un objeto que puede proporcionar información sobre el disco externo primordial”. ciertamente no permite “ir directamente al disco primordial global porque los ladrillos elementales fueron alterados por agua líquida” pero ciertamente se deben recuperar datos significativos sobre la historia de la formación de planetas.

En cuanto a futuras misiones a Cérès, hay algunos proyectos, incluido el de JPLquien quiere aterrizar un vagabundo. También está el nautilo de Pierre Vernazza. su idea es “Aterrizar un módulo de aterrizaje tipo Philae con una carga útil de unos veinte kilogramos y usar un orbitador minimalista con solo dos instrumentos y una carga útil para comunicarse con la Tierra”.. En vista de los últimos avances en el conocimiento de Ceres, Nautilus debería traer instrumentos para “medir la composición isotópica de los elementos, determinar la naturaleza de los silicatos, así como la presencia o ausencia de materia orgánica”.

A corto plazo, las posibilidades de que uno de los dos proyectos vea la luz son muy bajas. La selección por NASA desde Misiones de Psique y Lucy apuntar a dos asteroides hace que sea poco probable seleccionar otra misión, apuntando nuevamente a uno de estos objetos en la siguiente selección. Por parte de la Agencia Espacial Europea, elESA, la próxima selección de una misión está programada para noviembre de 2018 con un presupuesto que puede no ser suficiente para Nautilus. Dicho esto, “Sigo siendo optimista”. Con un horizonte de diez años, es inconcebible que no volvamos allí “con una misión más ambiciosa que Dawn y que aterrizamos en ella”.