Los cuerpos menores del Sistema Solar

La Unión Astronómica Internacional (IAU) considera que los cuerpos menores son cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol y que no son planetas, ni planetas enanos y tampoco satélites; por lo que los cometas y los asteroides son considerados cuerpos menores, aunque también añaden el polvo y gas cósmico que baña nuestro vecindario. 


Los asteroides son cuerpos, generalmente rocosos de forma irregular, que orbitan principalmente entre los planetas Marte y Júpiter, aunque muchos de ellos forman familias y han sido influenciados por la gravedad de otros cuerpos como Júpiter, y comparten otras órbitas. Algunas de estas familias orbitan a distancias muy cercanas a la Tierra, por lo que se consideran objetos peligrosos, son los que se han denominado NEOs (Near Earth Object’s). Actualmente están controlados casi toda la población de NEOs que se conocen, digo casi porque siempre se escapa alguno que es justo el que nos puede dar el susto, como la caída del meteorito de Chelyabinsk (Rusia) el 15 de Febrero de 2013. Esta es la razón por la que las agencias espaciales luchan por un programa que ayude a identificar estos objetos antes de que sea tarde. Actualmente la NASA y la ESA están trabajando juntos para el estudio de cómo desviar un NEO en caso de riesgo inminente.

Existen también familias de NEOs que se cruzan con la Tierra o tienen un paso muy cercano, éstas son…


La familia ATON, los cuales tienen un semieje mayor inferior a 1UA. Si alguno de ellos NO cruza la órbita de nuestro planeta, se le denomina asteroide tipo ATIRA u Objeto Interior a la Tierra.

La familia APOLO, tienen órbitas con un semieje mayor superior a 1UA, por lo que se cruza con la órbita de nuestro planeta.

La familia AMOR, son aquellos cuyo perihelio es mayor que el afelio terrestre, pero menor a 1,3 UAs.

Después tenemos unos NEOs especiales que requieren toda su atención, ya que están considerados Potencialmente Peligrosos (PHAs, Potentialli Hazardous Asteroids) como es el caso de Toutatis que forma parte de la familia Apolo.

Asteroide Toutatis

Los asteroides, como bien he comentado anteriormente, están hechos de rocas, silicatos principalmente, pero existe otra variedad hechos de roca y hierro o de hierro puro, todo fruto de la colisión de diversos cuerpos menores durante la etapa de formación del Sistema Solar. A continuación conoceremos los tipos que hasta ahora se han podido caracterizar según su espectro: 

Los de tipo S… son aquellos formados principalmente por silicatos, aunque también contiene elementos metálicos en su composición.

Los de tipo C… son asteroides extremadamente oscuros que contienen un elevado porcentaje de carbono.

Los de tipo M… son asteroides metálicos que proceden de los núcleos de cuerpos diferenciados.

Los de tipo V… también llamados vestoides, son asteroides cuyo espectro es similar al del asteroide Vesta. Son relativamente más brillantes y su alto contenido en piroxenos los cuadra con los meteoritos tipo HED.

Los de tipo D… son asteroides muy raros, son más oscuros que los de tipo C y presentan un color rojizo.

Independientemente de su composición y características, nos podemos encontrar con asteroides que orbitan en órbitas inestables que se encuentran en la parte exterior del Sistema Solar, son los denominados CENTAUROS. Quirón, por ejemplo, orbita entre Saturno y Urano, mientras que Democles lo hace entre Marte y Urano, y Chariklo (el único asteroide descubierto que presenta anillos a su alrededor) entre Saturno y Urano. 

Las característica principal de estos objetos , es que se comportan como cometas, pero a ninguno de ellos se le ha observado ningún tipo de cola, pero si se les ha desarrollado una coma. Otros Centauros posiblemente puedan tratarse de cometas extintos.

Los asteroides, al estar esparcidos por todo el vecindario, son influenciados por los planetas y a veces se agrupan en zonas donde orbitan los planetas. Tenemos el caso de los asteroides TROYANOS, numerosos cuerpos que se establecen a unos 60º por delante y por detrás de la órbita de los planetas (L4 y L5) en unos puntos que llamamos Lagrange, lugares donde la gravedad del Sol se compensa con la gravedad del planeta haciendo que todos los objetos que se sitúen ahí, se mantengan estables en esa zona. 


Como vemos en la imagen, podemos distinguir 5 puntos de Lagrange. Júpiter, el planeta más grande y potencialmente más gravitatorio del Sistema Solar, es el que más troyanos tiene, mientras que Mercurio, Venus y Saturno son los únicos a los que no se le han encontrado todavía. Marte y Neptuno tienen uno, mientras que nuestro planeta y Urano tienen dos. 

A lo largo de la historia de la formación del Sistema Solar, los asteroides y planetas han sido objeto de colisiones con otros cuerpos. Muchos de ellos fueron despedidos, arrojados a otros lugares del vecindario, pero otros sufrieron golpes «suaves» en los que los «bloques» que formaron el cuerpo destrozado se han quedado unidos gravitatoriamente, pero no para formar un nuevo objeto, sólo se encuentran «atados» formando familias que habitan dentro del mismo Cinturón principal de asteroides. 

También nos podemos encontrar con asteroides de distintas características que han sido agrupados gravitacionalmente y presentan una misma órbita. Este tipo de agrupaciones o familias, a veces se ven alterados por la gravedad de Júpiter y se ven afectados de tal manera que al final quedan en resonancia joviana. Un ejemplo de ello es la familia Hilda que presenta una resonancia 3:2 con Júpiter, es decir, mientras que Júpiter da dos vueltas al Sol, este grupo de asteroides da 3.

Mucho más allá de Neptuno nos encontramos con otro cinturón de asteroides, que hasta hace pocos años era simplemente una teoría, el Cinturón de Kuiper. Fue en 1992 cuando se descubrió el primer KBO (Kuiper Belt Object), desde entonces se han descubierto miles de ellos menores de 100 Km, incluso se han descubierto otros mucho más mayores como Eris, Haumea y Makemake que destronaron a Plutón como planeta y la IAU estableció una nueva categoría, los planetas enanos. A partir de entonces todos los objetos con características similares pero menores a éstos, se le denominaron TNOs (TransNeptunian Object).

Se cree que este Cinturón de Asteroides es mucho más grande que el Principal. Puede expandirse desde las 30 UAs hasta las 50 UAs e incluso ser hasta unas 200 veces más masivo. Al tratarse de cuerpos fríos volátiles compuestos principalmente por hielos de agua, amoniaco o metano, se piensa que se tratan de restos de la formación del Sistema Solar que fueron desechados en la época de inmigración planetaria e incluso alejados por el viento solar. También podría tratarse de material sobrante de la nube progenitora del Sistema Solar que no llegaron a ser influenciados por la gravedad del Sol y se quedaron alejados, permitiendo que los gases se enfriaran y formaran estos cuerpos volátiles fríos.


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Los cometas son cuerpos rocosos envueltos de hielo y polvo, que orbitan alrededor del Sol, son otro tipo de cuerpos menores. Se diferencian de los asteroides en un principio porque sus órbitas elípticas, parabólicas e hiperbólicas hacen que el objeto se acerque y se aleje del Sol a distancias que los llevan más allá de Neptuno. Cuando se acercan al Sol, el material de la superficie se sublima y forma una coma o cabellera compuesta de polvo y gases. A medida que se acercan al Sol, el viento solar hace que este material se suelte del cuerpo provocando las colas características de estos objetos, donde mucho de estos gases son ionizados creando colas adicionales.


Cometa C/2019 U6 (Lemmon) fotografiado por Gerald Rhemann desde Farm Tivoli (Namibia)

A veces los cometas se acercan tanto al Sol que al final son engullidos por éste, son los denominados «Kamikaces». Muchas veces lo hacen de lleno, pero en otras ocasiones hacen un paso rasante al Sol haciendo que éste se quiebre y se rompa en varios trozos terminando siendo engullido por el Sol, como fue el caso del cometa C/2012 S1 (ISON). 

Al igual que los asteroides, los cometas tienen formas irregulares, no son esféricos. Los hay pequeños, grandes y medianos. Cuanto más grande, más compuestos volátiles tienen para expulsar y formar colas inmensas. 

A lo largo de su trayectoria por el Sistema Solar, estos cuerpos ban dejando «escombros» por donde van y éstos son los culpables de que veamos «estrellas fugaces» en el cielo, ya que la gravedad de la Tierra los atrae cuando se cruza con un paso de cometa por su órbita. Al entrar en la atmósfera entra en combustión por sublimación y forma un fenómeno luminoso que técnicamente llamamos METEORO. La luminosidad del objeto depende del tamaño del material que a atrapado la Tierra, algo que veremos en un capítulo a parte.

Leónidas

Las «lluvias de estrellas o meteoros» son entonces meteoros producidos por la sublimación de varios METEOROIDES que parecen provenir de una misma zona del cielo. Si hablamos de Perseidas, sabemos que todos los meteoros que vemos, o gran parte de ellos, tiene su foco en la constelación de Perseo, lo mismo con las Leónidas, las Gemínidas, Lyridas, etc.

Los cometas pueden provenir de dos lugares: del Cinturón de Kuiper si son de periodos cortos como el Halley que tarda 76 años en orbitar al Sol,  o de la Nube de Oort si son cometas de periodos largos como el Hyakutake cuya órbita la realiza en un periodo entre 10.000 y 72.000 años. 


La Nube de Oort es una nube de gas y polvo condensado, material restante del disco de acreción que formó el Sistema Solar hace unos 4.600 millones de años. Se sitúa entre 50.000 y 100.000 UAs. Hipotéticamente es el lugar donde habitan miles de millones de cometas que esperan ser influenciados por el Sol, para salir de ella y recorrer el vecindario. A esas distancias el Sol tiene poco que hacer, por lo que se baraja que el impulso que hace que estos cuerpos se dirijan hacia el interior del Sistema Solar, sea el paso de una estrella cercana, lo que perturbaría la nube y desequilibraría sus posiciones haciendo que comience su largo camino hacia el Sol. Sus órbitas, según el ángulo de incidencia, podrían ser hiperbólicas, parabólicas o elípticas. Los cometas hiperbólicos se acercarían una sola vez al Sol y saldrían del Sistema Solar para siempre, los que presentan órbitas parabólicas y elípticas se mantendrían en el vecindario pero con periodos muy distintos.

El paso cercano de una estrella a nuestro Sistema Solar, podría alterar la nube de tal manera que podrían «inyectar» una gran cantidad de cometas hacia el interior del Sistema Solar y también podría alterarla de tal manera que provocaría expulsiones de muchos de ellos al espacio sin rumbo fijo. Un ejemplo de ello podría ser el cometa 1I/ Borisov o el asteroide 1I/ Oumuamua, que tanto está dando que hablar.


Imagen artística de la posible forma del asteroide interestelar Oumuamua

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