Faetón, ¿asteroide o cometa? La enigmática roca espacial que desconcierta a los astrónomos

¿Cuál es la diferencia entre un asteroide y un cometa? Un cometa es básicamente una bola de hielo sucia compuesta de roca y hielo. La imagen clásica es la de una “estrella” brillante en el cielo nocturno con una cola larga y curva que se extiende hacia el espacio.

Esto es lo que sucede cuando se acercan al Sol y comienzan a emitir gases y a liberar polvo. Normalmente continúa hasta que no queda nada más que roca o hasta que se fragmentan en polvo.

Los asteroides, en cambio, son básicamente rocas. Pueden evocar la imagen de Hans Solo conduciendo el Halcón Milenario a través de un “campo de asteroides” increíblemente denso para escapar de un enjambre de cazas TIE, pero en general orbitan silenciosamente alrededor del Sol, sin hacer nada.

Sin embargo, estos dos objetos espaciales no siempre son tan mutuamente excluyentes como parece sugerir. Permítanme presentarles a Faetón, un “cometa de roca” que difumina las definiciones entre asteroide y cometa, y permítanme explicarles por qué valdrá la pena prestar atención a este fascinante objeto en los próximos años.

Faetón fue descubierto por casualidad en 1983 por dos astrónomos de la Universidad de Leicester, Simon Green y John Davies. Lo encontraron en órbita alrededor del Sol mientras analizaban imágenes recogidas por un telescopio espacial llamado Satélite Astronómico Infrarrojo (Iras) . Poco después, otros astrónomos reconocieron que Faetón es la fuente de la lluvia de meteoros anual Gemínidas , uno de los espectáculos de meteoros más brillantes del calendario terrestre.

Cada diciembre, cuando nuestro planeta atraviesa el rastro de polvo que dejó Faetón, disfrutamos de un espectáculo brillante: sus granos de polvo se queman en nuestra atmósfera. Sin embargo, el comportamiento de Faetón es diferente al de cualquier otro objeto responsable de una lluvia de meteoritos.

A diferencia de los cometas típicos, que liberan cantidades sustanciales de polvo cuando se calientan cerca del Sol, Faetón no parece estar liberando suficiente polvo hoy como para explicar las Gemínidas. Esta ausencia de emisiones significativas de polvo genera un problema interesante.

La órbita de Faetón lo sitúa extremadamente cerca del Sol, mucho más cerca que Mercurio, nuestro planeta más interior. En su punto más cercano (denominado perihelio), la temperatura de su superficie alcanza valores extremos de alrededor de 730 °C.

Sería de esperar que un calor tan intenso eliminara todos los materiales volátiles que existen en la superficie de Faetón. Esto debería dejar expuestas capas nuevas y sin calentar y liberar enormes volúmenes de polvo y gas cada vez que pase cerca del Sol, o formar una corteza estéril que proteja el interior rico en volátiles de un mayor calentamiento, lo que provocaría la ausencia de liberación de gas o polvo.

Sin embargo, ninguno de estos procesos parece estar ocurriendo. En cambio, Faetón continúa exhibiendo una actividad similar a la de un cometa, emitiendo gas pero sin una nube de polvo que lo acompañe. Por lo tanto, no está desprendiendo capas, de modo que el misterio es por qué la misma corteza puede seguir emitiendo gases volátiles cada vez que es calentada por el Sol.

Dirigí una investigación recientemente publicada destinada a abordar este enigma simulando el intenso calentamiento solar que experimenta Faetón durante su perihelio.

Utilizamos fragmentos de un grupo raro de meteoritos llamados condritas CM, que contienen arcillas que se cree que son similares a la composición de Faetón. Estos fueron calentados en un ambiente sin oxígeno varias veces, simulando los ciclos de calor-frío/día-noche que ocurren en Faetón cuando está cerca del Sol.

Los resultados fueron sorprendentes. A diferencia de otras sustancias volátiles que normalmente se perderían después de unos pocos ciclos de calentamiento, las pequeñas cantidades de gases sulfurosos contenidas en los meteoritos se liberaron lentamente, a lo largo de muchos ciclos.

Esto sugiere que, incluso después de numerosos pasos cercanos al Sol, Faetón todavía tiene suficiente gas para generar actividad similar a la de un cometa durante cada perihelio.

Pero, ¿cómo podría funcionar esto? Nuestra teoría es que cuando la superficie de Faetón se calienta, los minerales de sulfuro de hierro contenidos en su subsuelo se descomponen en gases, como el dióxido de azufre. Sin embargo, como las capas superficiales de Faetón son relativamente impermeables, estos gases no pueden escapar rápidamente, sino que se acumulan debajo de la superficie, por ejemplo en los espacios porosos y las grietas.

A medida que Faetón gira, lo que lleva poco menos de cuatro horas, el día se convierte en noche y el subsuelo se enfría. Algunos de los gases atrapados pueden “reaccionar” para formar una nueva generación de compuestos. Cuando la noche se convierte en día nuevamente y se reinicia el calentamiento, estos se descomponen y el ciclo se repite.

Estos hallazgos no son sólo académicos, sino que tienen implicaciones para la misión Destiny+ de la Agencia Espacial Japonesa (Jaxa) , cuyo lanzamiento está previsto para finales de esta década. Esta sonda espacial sobrevolará Faetón y lo estudiará utilizando dos cámaras multiespectrales y un analizador de polvo. Se espera que recoja partículas que proporcionen más pistas sobre la composición de este enigmático objeto.

Cómo visitará Destiny+ a Faetón:

De cualquier manera, la teoría de nuestro equipo de investigación sobre los procesos de emisión de gases de Faetón será crucial para interpretar los datos. Si se demuestra que estamos en lo cierto, redefinirá la forma en que los científicos piensan sobre el calentamiento solar como un proceso geológico, haciéndolo relevante no solo para los cometas sino también para los asteroides.

Un aspecto crucial es que Faetón no está solo. Hay unos 95 asteroides que pasan a menos de 0,20 unidades astronómicas (casi 30 millones de kilómetros) del Sol. Lo que aprendamos de Faetón también podría ofrecer información sobre su comportamiento y su estabilidad a largo plazo.

Por último, puede que te preguntes qué tiene que ver todo esto con la lluvia de meteoros Gemínidas. Lo más probable es que Faetón emitiera polvo hace muchos años. Esto habría producido la banda de escombros que crea la lluvia de meteoros Gemínidas cada vez que las partículas entran en contacto con la atmósfera de la Tierra. Cuando hablamos de regalos que siguen dando, es difícil pensar en un mejor ejemplo.

*Martín D. Suttle, profesor de Ciencias Planetarias, The Open University