Un descubrimiento revolucionario: los asteroides más pequeños jamás observados en el cinturón de asteroides
Mientras que los asteroides grandes (≥100 km) permanecen en el cinturón principal desde su formación, los asteroides pequeños son transportados principalmente hacia la población de objetos cercanos a la Tierra.
Se estima que el asteroide que provocó la extinción de los dinosaurios tenía unos 10 kilómetros de diámetro. Se espera que un impacto tan masivo golpee la Tierra una vez cada 100 a 500 millones de años.
Por el contrario, asteroides mucho más pequeños, del tamaño de un autobús, pueden chocar con la Tierra con mayor frecuencia, cada pocos años. Estos asteroides "decamétricos", que tienen sólo unas pocas docenas de metros de diámetro, tienen más probabilidades de escapar del cinturón de asteroides principal y migrar a objetos cercanos a la Tierra.
Cuando impactan, estas pequeñas pero poderosas rocas espaciales pueden desencadenar ondas de choque en regiones enteras, como fue el caso del impacto de 1908 en Tunguska en Siberia y el asteroide de 2013 que se hizo añicos en el cielo sobre Chelyabinsk en los Urales. La capacidad de observar asteroides decamétricos desde el cinturón principal abriría una ventana al origen de los meteoritos .
Un nuevo método para detectar pequeños asteroides
Ahora, un equipo internacional liderado por físicos del MIT ha encontrado una manera de detectar asteroides de menor diámetro en el Cinturón Principal de Asteroides , un campo de escombros entre Marte y Júpiter donde orbitan millones de asteroides.
Hasta ahora, los asteroides más pequeños que los científicos han podido distinguir tenían alrededor de un kilómetro de diámetro. Gracias al nuevo enfoque del equipo, los científicos ahora pueden detectar asteroides del cinturón principal con un diámetro de hasta 10 metros.
En un nuevo artículo, los investigadores informan que su enfoque descubrió más de 100 nuevos asteroides de un decímetro de tamaño en el cinturón de asteroides principal . Estas rocas espaciales, que varían desde el tamaño de un autobús hasta el de varias etapas, son los asteroides más pequeños del cinturón principal descubiertos hasta la fecha .
El autor principal del estudio es Artem Burdanov, investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.
Los investigadores planean utilizar este enfoque para identificar y localizar asteroides que podrían acercarse a la Tierra.
Procedimiento de mover y apilar
Julien de Wit, que también es miembro del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT, y su equipo se centran principalmente en encontrar y estudiar exoplanetas. Los investigadores forman parte del grupo que descubrió un sistema planetario alrededor de TRAPPIST-1, una estrella a unos 40 años luz de la Tierra, en 2016.
Utilizando el TRAPPIST (Pequeño Telescopio de Planetas Planetarios y en Tránsito) en Chile , el equipo confirmó que la estrella alberga planetas rocosos del tamaño de la Tierra, varios de los cuales se encuentran en la zona habitable.
Desde entonces, los científicos han apuntado numerosos telescopios enfocados en diferentes longitudes de onda al sistema TRAPPIST-1 para caracterizar mejor los planetas y buscar signos de vida.
En esta búsqueda, los astrónomos tuvieron que elegir entre el "ruido" de las imágenes de los telescopios, como gas, polvo y objetos planetarios entre la Tierra y la estrella, para descifrar más claramente los planetas de TRAPPIST-1. A menudo, el paso de los asteroides es parte del ruido que filtran.
De Wit y Burdanov se preguntaron si los mismos datos utilizados para buscar exoplanetas podrían reutilizarse y aprovecharse para detectar asteroides de nuestro propio sistema solar.
Para ello utilizaron “shift and stack”, una técnica de procesamiento de imágenes que comenzó a desarrollarse en los años 90. Este método implica mover y apilar varias imágenes del mismo campo de visión para ver si un objeto poco visible puede eclipsar el ruido.
Aplicar este método a la búsqueda de asteroides desconocidos en imágenes originalmente centradas en estrellas distantes requeriría grandes recursos informáticos porque habría que analizar una gran cantidad de escenarios para la ubicación de un asteroide. Luego, los investigadores tendrían que mover miles de imágenes para cada escenario para verificar que un asteroide se encuentra realmente en la ubicación prevista.
Hace unos años, Burdanov, de Wit y la estudiante graduada del MIT Samantha Hasler descubrieron que podían hacer esto utilizando unidades de procesamiento de gráficos de última generación que pueden procesar cantidades masivas de datos de imágenes a altas velocidades.
Primero probaron su enfoque con datos del estudio SPECULOOS (Búsqueda de planetas habitables EClipsing ULTra-cOOl Stars) , un sistema de telescopios terrestres que toma numerosas imágenes de una estrella a lo largo del tiempo.
Este esfuerzo, así como una segunda aplicación que utiliza datos de un telescopio en la Antártida, han demostrado que los investigadores pueden detectar una gran cantidad de nuevos asteroides en el cinturón principal .
James Webb y su contribución a esta investigación.
Para el nuevo estudio, los investigadores buscaron otros asteroides más pequeños utilizando datos del observatorio más poderoso del mundo, el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA , que es particularmente sensible a la radiación infrarroja en lugar de la luz visible.
Resulta que los asteroides que orbitan el cinturón de asteroides principal son mucho más brillantes en el rango de longitud de onda infrarroja que en el rango de longitud de onda visible, lo que los hace mucho más fáciles de detectar utilizando las capacidades infrarrojas del JWST.
El equipo aplicó su enfoque a imágenes de TRAPPIST-1 tomadas por el JWST. Los datos incluyen más de 10.000 imágenes de la estrella , tomadas originalmente para buscar signos de atmósferas alrededor de los planetas interiores del sistema. Después de procesar las imágenes, los investigadores pudieron detectar ocho asteroides conocidos en el cinturón principal.
Luego fueron más allá y descubrieron 138 nuevos asteroides alrededor del cinturón principal, todos de unas pocas docenas de metros de diámetro, los asteroides más pequeños del cinturón principal descubiertos hasta la fecha. Sospechan que algunos de los asteroides están en camino de convertirse en NEO , mientras que otro es probablemente un troyano, un asteroide que sigue a Júpiter.
Miroslav Broz, coautor del estudio de la Universidad Carolina de Praga (República Checa), explica que en realidad son los escombros arrojados durante las colisiones de asteroides más grandes, de varios kilómetros de tamaño, los que se pueden observar y, por lo tanto, se agrupan en “familias” de asteroides. ”.
Nota fuente:
Burdanov, AY, de Wit, J., Brož, M. et al. Observación de asteroides del cinturón principal decámetros por el JWST y opinión sobre las fuentes de meteoritos . Nature (2024).