Archivo mensual: julio 2016

Posible origen de los asteroides tipo D-P. ¿Un quinto gigante?

Se sabe que entre Marte y Júpiter se encuentra el cinturón de asteroides o planetesimales.
Se dividen en familias y en tipos según su composición. Entre ellos, están los de tipo D y tipo P. Ambos tienen un aspecto rojizo, silicatos y probablemente hielos en su interior entre otras características que los distinguen. Se los encuentra preferentemente en la parte exterior o más alejada del cinturón asteroidal. Todo esto, sugiere una composición similar a la de los objetos transneptunianos del cinturón de Kuiper y que estos planetesimales pudieron haber migrado desde aquellos lugares en la juventud del Sistema Solar.

En aquellas épocas, el gas de la nube primordial fue expulsado por la radiación solar y quedaron los jóvenes planetas junto con cuerpos menores o planetesimales.

Explosión y fragmentos

Ilustración de planetesimales y escombros primordiales publicada en Astromia (ver enlace).

Para entonces, las migraciones era frecuentes. De hecho, la detección de gigantes gaseosos cerca de estrellas jóvenes, donde no se podrían haber formado, demuestra que la migración puede darse en etapas tempranas, antes de lo pensado.
Se piensa que Ceres, vino como una luna de Yurus, un transneptuniano que migró hacia el interior del Sistema, fue destruido por tirones gravitatorios y dejó a Ceres en donde hoy orbita.

Según las simulaciones realizadas, en aquellas épocas había 5 gigantes: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y un planeta similar a Neptuno (¿Yurus?) y más allá los objetos helados de tipo Plutonianos. Todos en órbitas estables, comenzaron a sentir las perturbaciones e inestabilidades gravitatorias en medio de las migraciones. Este 5to. gigante participó de manera necesaria en la dispersión de los planetesimales haciendo que muchos transneptunianos lleguen a la región asteroidal de hoy en día, dando lugar a la familia D / P de asteroides.
¿Qué pasó con ese 5to. Planeta Neptuniano?; bueno, en medio de esa mudanza de objetos, sufrió un encuentro que lo destruyó o bien un encuentro cercano con júpiter lo expulsó del Sistema.
Los intrusos así reubicados, bien pudieron colisionar quedando más esparcidos con menores tamaños.

Referencias:

Fuente:

pdp.

Vía Láctea .vs. Enana de Sagitario.

En la Naturaleza las fuerzas se dan de a pares (Ana “Titina” Mocoroa). Esa es una linda manera de expresar la ley Newtoniana de acción y reacción.
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste le responde con una fuerza igual y contraria. Así es como si le aplicamos un empujón a un elefante, éste nos responderá (involuntariamente) con la misma fuerza. Como el elefante tiene mucha más masa que nosotros, resulta que ante la misma fuerza, el animal apenas se mueve y nosotros rebotamos como una pelota.

En la interacción entre galaxias sucede lo mismo. Cada estrella de una galaxia siente la acción de cada una de las estrellas de la otra. Esta estrella les responde a cada una con una fuerza igual y contraria. Es un verdadero todos contra todos, ya que las estrellas también sienten la acción de sus compañeras de galaxia a las cuales también les responde.
De esta manera, cuando dos galaxias se encuentran, los mutuos tirones gravitatorios las deforman hasta terminar unidas en su sólo y enorme sistema estelar.
Cuando una de ellas tiene mucha menos masa que la otra, se ve completamente asimilada afectando muy poco a la más masiva (el elefante y nosotros).
Hay casos intermedios, donde la menor de ellas se lleva la peor parte, no sin dejar huellas en la mayor.

Nuestra Vía Láctea creció comiéndose a galaxias menores; como toda gran espiral.
Muestra estar alabeada; o sea que una parte de su disco está por encima del plano galáctico y la parte opuesta está por debajo. Esto es típico de un encuentro gravitacional con una vecina, pero… ¿con cuál?.
Las Nubes de Magallanes están más lejos de lo necesario y las enanas más cercanas no tienen la suficiente masa para responder con esa consecuencia.

En la región de Sagitario, se encuentra la corriente del mismo nombre.

Ilustración de David Martinez-Delgado(MPIA) & Gabriel Perez (IAC).

Se trata de una corriente de estrellas que proviene del encuentro de nuestra Galaxia con la vecina esferoidal y segunda en cercanía, la Enana de Sagitario. Nunca se sospechó de ella hasta ahora.
Los estudios sugieren que esta galaxia tenía una masa inicial de unas 60 mil millones de masas solares. Eso es un valor mayor al adoptado hasta el momento. De ser así, esta galaxia bien podría ser la responsable no sólo de “alabear” el disco de la Vía Láctea sino también de generar nuestra estructura espiral.

Referencias:

Fuentes:

pdp.

Cometas: Escombros del origen del Sistema Solar.

Los cometas son un rejunte de rocas y hielos. Esa estructura los hace frágiles e impredecibles.
Pero la duda era saber si de trata de objetos recientes, producidos por el choque de otros mayores o si eran más tempranos y antiguos.
En el primer caso, su estudio permitiría saber más sobre el objeto mayor del que provienen como escombros o restos de una gran colisión.
En el segundo caso, su estudio puede dar valiosa información del ambiente donde se formó el Sistema Solar.

Imagen del cometa C67P crédito de ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0.

Los estudios realizados por ROSETTA en C67P, entre otros, sugieren la segunda opción.
Los cometas serían reliquias del origen del Sistema Solar, restos sobrantes de cuando comenzó la formación de los Planetas. Así, su estudio permitiría saber más sobre la nube primordial de la que se formó el Sol y su séquito.
Por supuesto que entre ellos hubo colisiones. En particular, las que se produjeron a baja velocidad son las que dieron origen a los objetos en forma bilobular (de patito o maní) como la de C67P (entre otros y algunos asteroides como 216-Cleopatra)
En ese caso, los objetos intervinientes no se destrozan sino que quedan en contacto por su mutua gravedad.

Ilustración del proceso de choque a baja velocidad crédito de M. Jutzi et al.

El resto del trabajo queda en manos de la presión en el lugar de contacto y del tiempo, que se encargan de terminar de unir las partes.

Referencias:

Fuente:

pdp.

La ausencia de grandes cráteres cereanos.

Ceres es un protoplaneta que quedó como planeta enano.
Formado inicialmente en las regiones heladas del Sistema Solar, migró hasta donde hoy se encuentra en el cinturón de asteroides. Incluso pudo ser una luna de un planeta mayor que terminó destruido luego de llegar a la región entre Marte y Júpiter.
Así, Ceres llegó tarde al reparto de materia y asimiló poco material rocoso quedando constituido por un interior de hielos y una corteza fina de rocas y materiales más duros.
Llama la atención la poca cantidad de grandes cráteres y la completa ausencia de los enormes.

Muddy makeover

Topografía cereana. Crédito de Southwest Research Institute/Simone Marchi.

Debería tener al menos 10 cráteres de 400 Km. de diámetro y en cambio tiene algunos que no llegan a los 300 Km.. En cambio se observan depresiones a gran escala, algunas de 800 Km. de diámetro y entre 4 y 5 Km. de profundidad.
Algunos argumentan que Ceres se insertó tarde en el cinturón asteroidal, pero eso no justifica la ausencia de marcas de grandes impactos.

Ceres bien pudo sufrir una reformación o modificación de su superficie, pero esto no parece tan probable en el caso de este objeto. La explicación parece estar bajo la superficie.
En su interior, hay una mezcla de hielos y arcillas que forman una substancia fangosa bajo la corteza. Eso le da a la superficie cereana cierta capacidad de absorber los grandes impactos, como si tuviera cierta elasticidad para amortiguar los golpes. Los impactos menores llegarían a marcar la superficie dejando los pequeños cráteres observados, pero los mayores podrían dejar esas grandes depresiones o hundimientos observados en lugar de grandes cráteres.

Referencias:

Fuente:

pdp.

El manganeso en Marte, ¿tuvo origen biológico?

Sabemos que Marte es azul debajo de su rojo suelo.
Eso se debe a la existencia de basalto, común en los planetas rocosos del Sistema Solar.

mars-rocks

Imagen crédito de MSSS/JPL/NASA.

Con el basalto, es normal hallar algo de manganeso; óxidos de manganeso.
En varias rocas marcianas, se encontró grandes cantidades de ese tipo de óxidos, más de lo que se esperaba relacionado con el basalto. Para que se produzcan óxidos de manganeso, la roca debe disolverse en agua rica en oxígeno (disuelto en ella). Eso hace que el manganeso presente precipite concentrándose y generando los óxidos correspondientes.
Para eso, hace falta un ambiente más oxidante del que se espera de Marte.
El oxígeno en su atmósfera, alcanzó para la oxidación del suelo, pero no como para producir esa cantidad encontrada de óxidos de manganeso.
Hay dos posibles orígenes de la cantidad de oxígeno necesaria.

Se sabe del húmedo pasado marciano, con lagos, mares y océanos.
Cuando la actividad geológica comenzó a mermar, el campo magnético marciano fue disminuyendo y eso permitió que el viento solar impacte en el Planeta con menos protección. En nuestro caso, las partículas expulsadas por el Sol son desviadas por el campo magnético hacia cerca de los polos generando las conocidas Auroras.
En el caso de Marte, las moléculas de agua eran partidas en Hidrógeno y Oxígeno. Este último bien pudo quedarse en el planeta a diferencia del Hidrógeno, colaboró con la oxidación no sólo del suelo sino en la formación de óxidos de manganeso.

Se sabe que en la Tierra, la vida tuvo un florecimiento cuando unos microbios comenzaron a hacer fotosíntesis y generar oxígeno. Para muchos, las formas de vida más complejas (como la nuestra) no se habrían dado sin este proceso de enriquecimiento de oxígeno.
Luego, se puede pensar en un origen biológico del aumento del oxígeno en Marte.

Por ahora no se puede distinguir entre un origen biológico y no-biológico del aumento de oxígeno en Marte. Los estudios de laboratorio tendrán la última palabra.

Referencia:

Fuente:

pdp.

¿Qué inclinó al Sistema Solar?

Las órbitas de los Planetas en el Sistema Solar tienden a un plano, al plano del Sistema Solar.
Lo interesante, es que ese plano no es perpendicular al eje de rotación del Sol, o lo que es lo mismo, ese plano no coincide con el Ecuador del Sol. El eje de rotación del Sol está unos 6° inclinado respecto de la perpendicular al plano del Sistema Solar.
Se expusieron diferentes modelos para explicar esto, desde pasajes cercanos de estrellas junto al Sol, hasta interacciones del campo magnético solar con al del disco protoplanetsario.
A la colección se le suma otra idea.
Puede ser que la inclinación del eje del Sol esté intacta, y que haya sido todo el Sistema planetario el que se inclinó respecto del Ecuador solar. Para esto, el posible noveno planeta es un candidato a ser responsable.

Silhouetted planet against starry background

Ilustración de Caltech/R. Hurt (IPAC)

Este objeto, tendría una órbita muy alargada que lo llevaría a 250 veces la distancia entre el Sol y nosotros. Junto con una masa de entre 5 a 20 veces la de la Tierra, este hipotético planeta no sólo podría haber alterado las órbitas de los lejanos planetas enanos por lo que se sospecha su existencia.
El noveno planeta pudo ser capturado o robado de otro sistema planetario en la juventud del nuestro, cuando el Sol pasó cerca de otra estrella.
Este planeta quedó orbitando en una trayectoria bien diferente al resto de los planetas que se formaron del disco protoplanetario del Sol. Desde ella, pudo afectar a todo el Sistema en general y no a cada planeta individualmente. Así, podría haber inclinado a todo el conjunto de planetas autóctonos del Sistema Solar.
Esto no es definitivo; es sólo un modelo que será confirmado o descartado según se observe algún día al noveno planeta y se verifique su masa y su órbita.

Referencia:

Fuentes:

  • Solar Obliquity Induced by Planet Nine, Elizabeth Bailey et al..(Submitted on 14 Jul 2016).
    http://arxiv.org/abs/1607.03963v1

  • The inclination of the planetary system relative to the solar equator may be explained by the presence of Planet 9,Rodney Gomes et al..(Submitted on 18 Jul 2016).
    http://arxiv.org/abs/1607.05111

pdp.

Una explicación para los Swoosh en los Púlsares.

Los Púlsares, son el resultado de una estrella que estalló dejando su apretado núcleo desnudo.
Ese núcleo colapsa formando una estrella de neutrones (electrones y protones unidos por el colapso) y muchos van camino a ser un agujero negro.
Sus polos magnéticos suelen no coincidir con los de su eje de rotación, y al hacerlo, modulan el gas que las rodea y ese gas emite radiación concentrada en una dirección como un faro. Su rápida rotación, hace que esos objetos del tamaño de una luna o planeta enano emitan esos pulsos cada algunos pocos segundos o fracción, a veces en milésimas de segundos.

Pero existe un raro fenómeno conocido como Swoosh o silbido.
En algunos pulsares, como por ejemplo en B1859+07, se detecta que los pulsos se adelantan y luego de unos minutos se normalizan para luego repetir ese proceso.
Eso suele ser evidencia de un objeto compañero al pulsar.
En este caso, ese compañero está muy cercano y por lo tanto orbitarían entre ellos a velocidades cercanas a la de la luz. Recordemos que los cuerpos se mueven más rápido a medida que se acercan por el principio de conservación del momento angular; el mismo que hace que un patinador gire más rápido al juntar sus brazos al cuerpo.
Pero a esa velocidad, el compañero debería despedazarse por el tirón gravitacional del pulsar y por la acción de la rápida rotación mutua. Una solución podría ser la dada por un agujero negro no muy grande, el cual tiene la propiedad de no desarmarse; pero ese es poco probable.

Pulsar

Ilustración crédito de NASA/Caltech.

Se sabe que los pulsares suelen estar acompañados por enanas blancas; resto evolutivo de estrellas de tipo solar. Se sabe también que en esa mutua rotación, hay fricciones con el material que rodea al pulsar, por lo que van decayendo. Así van aumentando su velocidad a medida que se acercan y la enana se desarma.
Luego, es muy probable que el Swoosh detectado, se deba a las etapas tardías (casi finales) de un pulsar acompañado del núcleo de lo que fue su enana blanca compañera, ya casi a punto de unirse.

Referencia:

Fuente:

pdp.