Un estudi revela detalls de l’ «asteroide pilota de golf»

Se sap que els asteroides tenen formes i mides molt diverses. Ara, els astrònoms de l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT), de l'IEEC-UB i d'altres institucions han observat un asteroide que està tan crateritzat que l'han anomenat l’«asteroide pilota de golf».

L'asteroide es diu Pallas, en honor a la deessa grega de la saviesa, i va ser descobert originalment l’any 1802. Pallas és el tercer objecte més gran en el cinturó d'asteroides, i té aproximadament una setena part de la mida de la Lluna. Durant segles, els astrònoms han notat que l'asteroide orbita al llarg d'una trajectòria significativament inclinada en comparació amb la majoria dels objectes del cinturó d'asteroides, encara que la raó de la seva inclinació segueix sent un misteri.

En un article publicat a la revista Nature Astronomy, els investigadors han revelat per primera vegada imatges detallades de Pallas, incloent-hi la seva superfície altament crateritzada.

Els científics sospiten que la superfície colisionada de Pallas és el resultat de l'òrbita esbiaixada de l'asteroide. Mentre que la majoria dels objectes en el cinturó d'asteroides viatgen aproximadament al llarg de la mateixa trajectòria el·líptica al voltant de el Sol, l'òrbita inclinada de Pallas és tal que l'asteroide ha de obrir-se camí a través del cinturó d'asteroides formant un cert angle. Qualsevol xoc que Pallas experimenti al llarg del seu camí seria al voltant de quatre vegades més perjudicial que les col·lisions entre dos asteroides en la mateixa òrbita.

«L'òrbita de Pallas implica impactes de molt alta velocitat», diu Michaël Marsset, el primer autor d'l'article i investigador postdoctoral del Departament de Ciències Terrestres, Atmosfèriques i Planetàries del MIT. «A partir d'aquestes imatges, ara podem dir que Pallas és l'objecte més crateritzat que coneixem al cinturó d'asteroides. És com descobrir un nou món».

«Una història violenta»

L'equip, dirigit per l'investigador principal Pierre Vernazza del Laboratori d'Astrofísica de Marsella a França, va obtenir imatges de Pallas utilitzant l'instrument ESFERA ubicat al Very Large Telescope (VLT) de l'Observatori Europeu Austral, un conjunt de quatre telescopis, cadascun amb un mirall de 8 metres d'ample, situat a les muntanyes de Xile.

L'equip va obtenir 11 sèries d'imatges en dues campanyes d'observació, captant a Pallas des de diferents angles mentre aquest girava. Després de recopilar les imatges, els investigadors van generar una reconstrucció en 3D de la forma de l'asteroide, juntament amb un mapa del cràter dels seus pols, i parts de la seva regió equatorial.

Un investigador de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències del Cosmos (ICC, UB), Toni Santana-Ros, va coordinar el seguiment fotomètric de Pallas durant el primer any del projecte. L'equip va processar les dades de la corba de llum, que després un altre grup va utilitzar per construir un model 3D de l'asteroide. «La combinació de l'òptica adaptativa i el model 3D de la forma proporciona informació sobre certes àrees de l'objecte que podrien romandre no visibles en les imatges òptiques», explica Santana-Ros. «A més, l'ús del model juntament amb les imatges permet fer una ampliació de l'objecte, i llavors podem mesurar certs aspectes com el seu radi o la densitat. Per exemple, hem obtingut un valor exacte de la densitat de Pallas, que encara estava sota debat». Santana-Ros és actualment investigador postdoctoral al grup Solar System & Minor Bodies de l'ICC (IEEC-UB).

En total, la investigació va identificar 36 cràters de més de 30 quilòmetres de diàmetre, prop d'una cinquena part del diàmetre del cràter Chicxulub de la Terra, l'impacte original probablement va matar els dinosaures fa 65 milions d'anys. Els cràters de Pallas semblen cobrir al menys el 10 per cent de la superfície de l'asteroide, el que «suggereix una violenta història de col·lisions», com afirmen els astrònoms en el seu treball.

Per veure com de violenta ha estat aquesta història, l'equip va realitzar una sèrie de simulacions de Pallas i les seves interaccions amb la resta del cinturó d'asteroides durant els últims 4000 milions d'anys, aproximadament l'edat de sistema solar. Van fer el mateix amb Ceres i Vesta, tenint en compte la mida, la massa i les propietats orbitals de cada asteroide, així com la velocitat i la distribució de grandàries dels objectes dins del cinturó d'asteroides. Van registrar cada vegada que una col·lisió simulada produïa un cràter, ja sigui en Pallas, Ceres o Vesta, que tenia a el menys 40 quilòmetres d'ample (la mida de la majoria dels cràters que van observar en Pallas).

Van trobar que un cràter de 40 quilòmetres en Pallas podia ser degut a una col·lisió amb un objecte molt més petit comparat amb el cràter de la mateixa mida a Ceres o Vesta. A causa de que els asteroides petits són molt més nombrosos en el cinturó d'asteroides que els més grans, això implica que Pallas té una major probabilitat d'experimentar esdeveniments de cràters d'alta velocitat que els altres dos asteroides.

Els coautors de Marsset inclouen col·laboradors de 21 institucions de recerca de tot el món. Aquesta investigació ha estat recolzada, en part, per la NASA, el Ministeri de Defensa francès, la Universitat d'Aix-Marsella i el programa de recerca i innovació Horitzó 2020 de la Unió Europea.

Aquest article està basat en una notícia que va aparèixer originalment en les notícies del MIT.

Enllaços

– IEEC
– ICCUB
– Solar System & Minor Bodies Group
 
Més informació

Aquesta recerca es presenta en un article titulat «The violent collisional history of aqueously evolved (2) Pallas», de Michaël Marsset et al., que es publica ean la revista Nature Astronomy el 10 de febrer de 2020.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.
   
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Imatge

PR_Image1: Pallas
Peu d’imatge: Dues vistes de l'asteroide Pallas, que els investigadors han determinat que és l'objecte amb més cràters al cinturó d'asteroides.
Crèdit: Imatge cortesia dels investigadors.

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Rosa Rodríguez Gasén
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Institut de Ciències del Cosmos
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya
Barcelona, Espanya
Toni Santana-Rosa
Investigador postdoctoral
Correu electrònic: tsantanaros@icc.ub.edu