Cinturón Principal de Asteroides       

 

 

El Sistema Solar cuenta con dos cinturones de objetos que orbitan el Sol. 

El primero de ellos se conoce con el nombre de Cinturón Principal de Asteroides y comenzó a bosquejarse cuando Guisseppe Piazzi descubrió a un cuerpo orbitando entre las órbitas de Marte y Júpiter, el 1 de enero de 1801

El objeto, denominado posteriormente Ceres, en honor a la diosa romana de la agricultura, fue considerado inicialmente planeta, pero al determinar su tamaño, fue bajado de categoría y se le denominó asteroide o planeta menor.

A partir del 24 de agosto de 2006, por resolución de la IAU (Unión Astronómica Internacional), Ceres pasó a denominarse planeta enano.

El ahora Planeta Enano 1 Ceres. Imagen de baja resolución obtenida por el telescopio espacial Hubble (HST), Noviembre 2001  

   

      El segundo cinturón de asteroides, fue propuesto por Kenneth Edgeworth (1880-1972) y Gerard Kuiper (1905-1973) a mediados del siglo pasado (1950) y comenzó a bosquejarse en 1992 cuando Jane Luu y Dave Jewitt descubrieron un objeto, que posteriormente sería denominado 1992 QB1.

 

     El Cinturón Principal de Asteroides se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter, ocupando una banda entre las 2 y 4 Unidades Astronómicas (1 UA= 149,6 millones de kilómetros) del Sol, pero adquiriendo mayor concentración de objetos entre los 2,2 y 3,3 UA. Es opinión común que los asteroides son, en gran parte, fragmentos de un planeta que se desintegró o que en todo caso, no llegó a formarse por completo, debido a la fuerte perturbación gravitatoria de Júpiter. 

Asteroide 216 Kleopatra (217 x 93 kms). Su forma caótica y composición metálica, estimulan la teoría catastrófica de formación del cinturón principal de asteroides. Imagen procesada gracias a la obtención de datos del radiotelescopio de Arecibo en Mayo del 2000. 

 

 

      Sus órbitas están caracterizadas por una gran excentricidad y una fuerte inclinación sobre la Eclíptica. Ningún asteroide de los conocidos tiene movimiento retrógrado y sus densidades medias se encuentran entre los 2,7 y 3,3 g/cm3 (agua=1g/cm3). La masa de todos no supera la masa de nuestro satélite natural, la Luna.

  

 

Imagen del asteroide 1999 JM8, lograda con el radiotelescopio de Arecibo, Puerto Rico. 

 

Los asteroides que componen el Cinturón Principal reciben la denominación genérica de Cisjovianos (de este lado de Júpiter).

 

Los diez asteroides de mayor tamaño son: 

1) 2 Pallas; 544 Km; 582×556×500; 28mar1802; Olbers, H. W.

2) 4 Vesta; 529 Km; 578×560×458; 29mar1807; Olbers, H. W.

3) 10 Hygiea; 431 Km; 530×407×370; 12abr1849; de Gasparis, A.

4) 704 Interamnia; 326 Km; 350×304; 02oct1910; Cerulli, V.

5) 52 Europa; 301 Km; 360×315×240; 04feb1858; Goldschmidt, H.

6) 511 Davida; 289 Km; 357×294×231; 30may1903; Dugan, R. S.

7) 87 Sylvia; 286 Km; 385×265×230; 16may1866; Norman R.

8) 65 Cybele; 273 Km; 302×290×232; 08mar1861; Tempel, E.

9) 15 Eunomia; 268 Km; 357×255×212; 29jul1851; de Gasparis, A.

10) 3 Juno; 258 Km; 320×267×200; 01sep1804; Harding, K. L.

 

      En este cinturón existen miles de asteroides, pero la gran mayoría no excede los 10 Kms de tamaño (sólo 110 sobrepasan los 100 kms de diámetro y 26 son mayores de 200 kms). Se estiman en más de un millón los asteroides con diámetro cercano al kilómetro de tamaño. 

 

Dependiendo de su composición y distribución en el espacio, los asteroides han sido clasificados en familias.

Por su composición los asteroides se clasifican en: 

Tipo

Composición

Población

Subclases

 

C

Condrita carbonacea

75%

E

Acondrita enstática

U

Acondrita basáltica

R

Condrita ordinaria

M

Metálicos (Niquel-Hierro)

8%

 

 

S

Silicatos (Magnesio)

17%

 

 

 

Dependiendo de su distribución en el espacio, se clasifican familias. La denominación de “familias de asteroides” se debe al astrónomo japonés Kiyotsugu Hirayama (1874-1943) quien en 1918 organizó las primeras asociaciones de asteroides en función de sus elementos orbitales. De aquí que también se les conozcan como “familias Hirayama”.

 

En este sentido se han identificado 37 familias, de las cuales 10 reciben la denominación de familia principal.

 

        Familia        Semieje Mayor    Dispersión    Comentarios.

  1. Flora;              2.272;               0.065;           familia principal, antes familia Ariadne.

  2. Baptistina;       2.277;               0.035.

  3. Vesta;             2.350;               0.072;           familia principal.

  4. Erigone;           2.371;               0.028.

  5. McCuskey;        2.374;               0.065.

  6. Euterpe;           2.374;               0.076.

  7. Nysa-Polana;    2.388;               0.044;           familia principal, antes familia Hertha.

  8. Massalia;         2.405;               0.029.

  9. Andree;            2.405;               0.034.

  10. Teutona;          2.574;               0.039.

  11. Rafita;             2.584;               0.024.

  12. Maria;              2.612;               0.053;           familia principal.

  13. Mitidika;          2.618;               0.067.

  14. Eunomia;         2.632;               0.073;           familia principal.

  15. Misa;               2.650;               0.035.

  16. Aleona;           2.660;               0.038.

  17. Juno;               2.664;               0.026.

  18. Aeolea;           2.671;               0.033.

  19. Henan;            2.694;               0.069.

  20. Nemesis;         2.733;               0.018.

  21. Lydia;             2.737;                0.048.

  22. Padua;            2.740;               0.035.

  23. Chloris;           2.744;               0.040.

  24. Merxia;           2.751;               0.036.

  25. Gefion;           2.768;               0.029;              familia principal, antes familia Ceres.

  26. Agnia;             2.761;               0.046.

  27. Dora;               2.787;               0.019.

  28. Brasilia;           2.851;               0.009.

  29. Koronis;           2.904;               0.046;           familia principal.

  30. Eos;                3.021;               0.059;             familia principal.

  31. Tirela;               3.122;           0.032.

  32. Themis;               3.126;           0.071;              familia principal.

  33. Hygiea;               3.144;           0.066;               familia principal.

  34. Lixiaohua;           3.149;           0.015.

  35. Ursula;               3.156;           0.060.

  36. Veritas;               3.168;           0.007.

  37. Theobalda;           3.170;           0.014.

 

 

cintur1.gif (5485 bytes) 

cintur2.gif (9718 bytes)

      La imagen, tomada de una página polaca de astronomía, muestra la distribución (vista de perfil y desde arriba) de los asteroides del Cinturón Principal. En rojo, se grafican los asteroides cercanos a la Tierra (NEA), algunos de los cuales reciben la denominación de NEOs (Near-Earth Objects; Objetos Cercanos a la Tierra).

      En azul, los integrantes comunes del cinturón.

      En verde, los asteroides conocidos como Troyanos, que en su mayoría, acompañan a Júpiter en su movimiento de traslación. La gran mayoría de los asteroides troyanos se ubican 60° por delante y detrás del planeta Júpiter.

haz click sobre cada imagen para expandir

 

 

      El Cinturón Principal de asteroides se encuentra influenciado por la marea gravitatoria de Júpiter. En su distribución se consiguen vacíos que fueron detectados por Daniel Kirkwood en el siglo XIX y del cual adoptan su nombre. Los vacíos de Kirkwood se ubican en los períodos orbitales de ¼, 1/3, 3/7 y ½ del período orbital de Júpiter. 

 

 

Asteroides Cercanos a la Tierra.

      Los Asteroides Cercanos a la Tierra, se identifican con el acrónimo NEA (Near-Earth Asteroids) y NEO (Near-Earth Objects).

      Tres familias de asteroides cruzan la órbita de la Tierra:

      Atens, con 833 miembros.

      Apollos, con 5.316 miembros.

      Amor, con 4.534 miembros.

      (datos año 2014).

      Se estima que hay unos 2.000 con diámetros cercanos a 1 kilómetro y unos 70 millones con tamaños similares a una casa.

      Uno de los asteroides tipo Apolo más grande es Geographos, que posee una extensión de 5,1 kilómetros de largo por 1,8 de ancho.

Silueta del asteroide Geographos, obtenida por medio del radar Goldstone, en Agosto de 1994.

 

 

      En los últimos años se han detectado asteroides que se acercan peligrosamente a la Tierra. Un acercamiento peligroso, es aquel en donde el asteroide y la Tierra se encuentran a una distancia igual o menor a un millón de kilómetros (para ilustrar, la distancia promedio entre la Tierra y la Luna es de 384.400 kilómetros). La gráfica muestra las distancias mínimas a las que pasan 6 asteroides del tipo NEO. Tres de ellos (1994XM1, 1993KA2 y 1994ES1) pasan entre los 100.000 y 200.000 kilómetros (dentro de la órbita de la Luna). 

 

 

Los cinco asteroides que han pasado más cerca de la Tierra, a la fecha, son:

2008 2008 TC3 (7,11 oct) 0,000043 UA Impacto!
2014 2014 AA (2,2 ene) 0,000043 UA 6.450 Km.
2011 2011 CQ1 (4,82 feb) 0,000079 UA 11.850 Km.
2004 2004 FU162 (31,65 mar) 0,000086 UA 12.865 Km.
2008 2008 TS26 (9,14 oct) 0,000090 UA 13.500 Km.
2009 2009 VA (6,92 nov) 0,000136 UA 20.400 Km.

 

 

Sondas espaciales y asteroides.

Hasta el momento (2014), siete sondas espaciales se han acercado a los asteroides.

 

Galileo: En su viaje hacia Júpiter, se acercó a 5.300 kilómetros del asteroide (951) Gaspra (el 29 de octubre de 1991) y a 25.000 kilómetros del asteroide (243) Ida (el 28 de agosto de 1993). Gracias a este acercamiento se descubrió una pequeña luna en torno al asteroide Ida. El asteroide (243) Ida es el segundo asteroide al que se le descubre una luna. La misma fue denominada Dactyl.

 

NEAR-Shoemaker: Se acercó a 1.700 kilómetros del asteroide (253) Mathilde (el 27 de junio de 1997) y entró en órbita de (433) Eros el 03 de enero de 1999, ubicándose a unos 20 kilómetros del mismo. El 12 de febrero de 2001, la sonda NEAR-Shoemaker se constituyó en la primera sonda que aterriza en un asteroide, realizando transmisiones de la superficie de (433) Eros hasta su descenso. Los científicos aspiran activar la NEAR-Shoemaker aprovechando el próximo acercamiento del asteroide a la Tierra.

 

Stardust: Se acercó a 3.000 kilómetros del asteroide (5535) Annefrank el 02 de Noviembre del 2002 y realizó un seriado fotográfico del mismo.

 

Hayabusa: Se acercó a unos 20 kilómetros del asteroide (25143) Itokawa el 12 de septiembre de 2005.

 

Rosetta: En su vuelo hacia el cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko, al cual arribará el 22 de mayo de 2014, la sonda se acercó a 800 Kilómetros del asteroide (2867) Steins, el 05 de septiembre de 2008.

 

Dawn: Lanzada el 27 de septiembre de 2007, la sonda ingresó en órbita del asteroide (4) Vesta entre el 16 y 17 de julio de 2011.

 

Chang'e 2: Lanzada el 01 de octubre de 2010, se acercó a 3,2 kilómetros del asteroide (4179) Toutatis, el 13 de diciembre de 2012.

 

 

      Las primeras imágenes de asteroides, las suministró la sonda espacial Galileo, cuando en 1991, se aproximó al asteroide 951 Gaspra.

      Todas las formas anteriores, habían sido obtenidas por las siluetas extractadas de las ocultaciones de estrellas por asteroides.

 

 

Asteroide 951 Gaspra

 

 

      Posteriormente, en 1993, la sonda Galileo obtendría una extraordinaria imagen del asteroide 243 Ida, al que se le detectó un pequeño satélite, que posteriormente sería denominado Dactyl.

      Ida es el segundo asteroide al que se le descubre un satélite.

 

Asteroide Ida y su satélite Dactyl 

 

      La sonda NEAR-Shoemaker, se acercó al asteroide 253 Mathilde en el año 1997 y obtuvo extraordinarias imágenes de alta resolución.

Asteroide 253 Mathilde

      Posteriormente, la sonda se acercaría al asteroide 433 Eros y después de dos años en órbita, se convirtió en el primer ingenio construido por el hombre en aterrizar sobre un asteroide.

 

Asteroide 433 Eros

 

 

Detalle de la superficie de Eros. 28sep2001

 

      La sonda Stardust, diseñada para la recolecta de polvo del cometa Wild-2, pasó a 3.000 Km del asteroide 5535 Annefrank el 2 de noviembre de 2002 y realizó un seriado fotográfico.

 

      A pesar que la cámara de la sonda no era de alta resolución, las imágenes obtenidas fueron catalogadas como excelentes, dada la lejanía del paso. 

Asteroide 5535 Annefrank

 

      El 12 de septiembre de 2005, la nave espacial japonesa Hayabusa (Halcón) se ubicó en órbita a unos 20 Km del asteroide 25143 Itokawa. Las imágenes transmitidas impresionaron a los científicos dado el aspecto rocoso del asteroide. 

 

      La nave espacial disparó dos sondas que fallaron su objetivo y en su acercamiento para recoger muestras del asteroide, para posteriormente ser enviadas a la Tierra, se perdió comunicación con la nave, desconociéndose su destino. 

Asteroide 25143 Itokawa

 

 

      En su camino hacia el cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko, la sonda Rosetta se acercó a una distancia de 800 kilómetros del asteroide (2867) Steins. En las imágenes se observó un asteroide en forma de diamante con un tamaño de 5,9 X 4 kilómetros. En total se contabilizaron 23 cráteres de impacto, con un cráter dominante de unos 2 kilómetros de tamaño y una cadena de 8 cráteres pequeños.

 

Secuencia de imágenes del asteroide (2867) Steins.

 

    Desde mediados de 2011 y por un año, la sonda espacial Dawn estuvo en órbita del asteroide (4) Vesta. La sonda levantó un atlas topográfico del asteroide y le permitió a los científicos planetarios arribar a conclusiones importantes sobre el mencionado asteroide:

 

1) Su tamaño es de 524 Kilómetros (asumiendo que su figura es totalmente esférica).

2) Su densidad promedio es de 3,34 gramos por centímetro cúbico.

3) Vesta cuenta con el segundo pico del Sistema Solar, con 20 Km. de altura.

4) Los suelos en el hemisferio Sur tienen una antigüedad de - a los sumo - 2.000 millones de años.

5) Los suelos en el hemisferio Norte, tienen una antigüedad de unos 4.000 millones de años.

6) Tal conformación es más propia de un protoplaneta, que de un asteroide.

 

 

Asteroide (4) Vesta. Los colores muestran suelos de distinta composición.

Crédito: NASA.   

 

        Aprovechando un acercamiento del asteroide (4179) Toutatis, la sonda espacial china Chang'e 2 realizó un seriado fotográfico del mismo. A pesar de no disponer de una cámara de alta resolución, el acercamiento fue tan próximo, que se lograron obtener imágenes de muy buena calidad del mencionado asteroide.

 

 

 

Asteroides con satélites.

      El 07 de Junio de 1978, el asteroide 532 Herculina ocultó a la estrella SAO 120774, de 6m,2. Los observadores detectaron un segundo oscurecimiento de la estrella. Al trazar las cuerdas de la ocultación, emergió de los datos la existencia de un satélite.

 

    El asteroide 532 Herculina fue el primer asteroide al que se le detectó un satélite. Hasta el momento (2014) los asteroides a los que se le ha detectado un satélite son 172, discriminados de la siguiente manera:

07 asteroides tipo Aten.

30 asteroides tipo Apollos.

13 asteroides tipo Amor.

118 asteroides del Cinturón Principal (MBA, Main Belt Asteroids).

04 asteroides troyanos de Júpiter.

 

    Una galería de imágenes de asteroides con satélites se presenta haciendo click aquí.

 

   

Asteroides troyanos.

    Los asteroides del tipo troyano son aquellos que comparten la órbita con un planeta y se desplazan en posiciones cercanas a los 60° por delante o detrás del mismo.

   

    Estos asteroides se ubican en los puntos de Lagrange L4, situado 60° por delante, y L5, 60° por detrás del planeta.

   

    Los puntos de Lagrange deben su nombre al matemático francés Joseph Louis Lagrange, quién en 1772 calculó los referidos puntos, en donde se equilibran las fuerzas gravitatorias del Sol y del planeta. Estos puntos también reciben el nombre de puntos de libración.

 

    El primer asteroide del tipo troyano que se descubrió fue (588) Aquiles, ubicado en el punto L4. El segundo fue (617) Patroclo en el punto L5 y posteriormente (625) Héctor, en el punto L4. Los astrónomos, al darse cuenta que este tipo de asteroides constituía una familia, decidieron asignar el punto L4 a los héroes griegos de la guerra de Troya, y el punto L5, a los héroes troyanos.

 

    Cómo esa normativa se decidió posterior al descubrimiento de los asteroides Patroclo y Héctor, estos son los únicos que se encuentran en el campo de asteroides que no les corresponde. Patroclo se encuentra en el "campo troyano" y Héctor en el "campo griego".

 

    A la fecha se han descubierto troyanos en otros planetas del Sistema Solar. El listado muestra la cantidad de ellos:

    Tierra            1    troyano.

    Marte            4    troyanos.

    Júpiter    5.984     troyanos.

    Urano            1    troyano.

    Neptuno         9    troyanos.    

 

Asteroides activos.

Los asteroides activos son una nueva clase de objetos del Sistema Solar, recién reconocidos.

 

Se trata de objetos que si bien poseen las características orbitales de asteroides, su comportamiento físico es el de cometas.

 

De acá que algunos astrónomos los denominen Cometas del Cinturón Principal (MBC, Main Belt Comets). Esta denominación es empírica, ya que se basa en comportamientos observados en los objetos y no en el origen de la actividad, que presuponga un proceso de sublimación del hielo.

 

El asteroide (596) Scheila con actividad cometaria, el pasado 12 de diciembre de 2010.

 

El primer objeto de esta clase descubierto fue el asteroide 1979 OW7. Redescubierto en 1996 como 1996 N2, los astrónomos Eric Elst y Guido Pizarro, detectaron una actividad cometaria en su núcleo, por lo que el objeto pasó a denominarse 133P/Elst-Pizarro.

 

A la fecha se han detectado los siguientes objetos:

1)         133P/Elst-Pizarro.

2)         176P/LINEAR.

3)         238P/Read.

4)         P/2008 R1 (Garradd).

5)         P/2010 R2 (La Sagra).

6)         P/2010 A2 (LINEAR).

7)         596 Scheila.

8)         2006 VW139 (300163).

9)         P / 2012 F5 (Gibbs).

10)     P/2013 P5.

11)     P/2013 R3.

12)     3200 Phaethon.

13)     2201 Oljato.

14)     107P/Wilson-Harrington.

 

        El astrónomo venezolano de origen español, Ignacio Ferrín, trabajando desde la universidad de Antioquia, Colombia, con los astrónomos colombianos Jorge Zuluaga y Pablo Cuartas, han denominado a estos objetos “Cometas Lázaro”, por el resurgimiento de su actividad. Estos astrónomos incluyen en esta lista al cometa 2P/Encke.

 

 

El hermano menor de la Tierra.

      Los astrónomos descubrieron, en el año 2002, un asteroide que se desplaza en la misma órbita de la Tierra. El asteroide, denominado 2002 AA29, se desplaza en una órbita que le permite acercarse a la Tierra unos 5,7 millones de kilómetros, para luego alejarse y producir un acercamiento en el lado contrario. Según las últimas estimaciones, el asteroide tiene un tamaño de unos 100 metros.

 

 

Un asteroide interior.

      Astrónomos del proyecto LINEAR (Lincoln Near Earth Asteroid Research, Búsqueda de Asteroides Cercanos a la Tierra) han observado el primer asteroide en el sistema solar cuya órbita se encuentra totalmente contenida por la órbita de la Tierra. El planeta menor denominado 2003 CP20 cumple una órbita en 235 días y tiene una distancia al Sol de 0,980 unidades astronómicas. El acercamiento máximo de la Tierra al Sol es de 0,983 A.U. Se estima que el nuevo asteroide tiene un tamaño de sólo 2 kilómetros y no pone en riesgo a la Tierra, ya que su máximo acercamiento a nosotros es de 28 millones de kilómetros. El nuevo asteroide tienen un acercamiento máximo a Venus de 7,5 millones de kilómetros. Más detalles se darán a conocer cuando los astrónomos refinen su órbita.