Detectados los asteroides más pequeños del «cinturón principal»
Astrónomos del MIT han descubierto más de un centenar de pequeñas rocas espaciales en el cinturón de asteroides con una técnica que podría ayudar a localizar asteroides que puedan suponer una amenaza para la Tierra.
Por Enrique Coperías
El asteroide que acabó con los dinosaurios se estima que tenía unos 10 kilómetros de diámetro, aproximadamente el ancho del distrito neoyorquino de Brooklyn. Impactos de este tamaño son raros que se produzcan en la Tierra, pues suceden solo una vez cada 100 o 500 millones de años.
Por el contrario, los asteroides mucho más pequeños, del tamaño de un autobús, pueden chocar con la Tierra con mayor frecuencia, cada pocos años. Estos asteroides decamétricos, que miden decenas de metros de diámetro, tienen más probabilidades de escapar del cinturón de asteroides principal y convertirse en objetos cercanos a la Tierra.
Si estas rocas llegan a impactar, pueden generar ondas de choque regionales, como ocurrió en Tunguska (Siberia), en 1908; o en Chelyabinsk (Rusia) en 2013, lugares donde uno de estos asteroides se desintegró en la atmósfera. Estudiar estos asteroides decamétricos podría proporcionar pistas sobre el origen de los meteoritos.
Un equipo de astrónomos del MIT ha desarrollado un método para detectar los asteroides más pequeños en el cinturón principal de asteroides, una región entre Marte y Júpiter donde orbitan millones de estos cuerpos. Hasta ahora, los científicos solo podían identificar asteroides de un kilómetro de diámetro o más. Con este nuevo enfoque, es posible observar asteroides de apenas 10 metros de ancho.
Pantanos de Tunguska, la zona donde cayó un asteroide. Esta foto es de la revista Around the World (1931). La imagen original fue tomada entre 1927 y 1930 (presumiblemente no más tarde del 14 de septiembre de 1930).
En un artículo publicado en la revista Nature, Julien de Wit y su equipo del MIT informan del descubrimiento de más de cien nuevos asteroides decamétricos en el cinturón principal. Estos cuerpos varían desde el tamaño de un autobús hasta varios estadios de fútbol, y son los asteroides más pequeños detectados en esa región hasta la fecha.
Los investigadores creen que esta técnica podría usarse para identificar y rastrear asteroides que podrían acercarse a la Tierra de manera peligrosa.
Un vasto cinturón rocoso
No hay que olvidar que el cinturón de asteroides es una región del Sistema Solar ubicada entre las órbitas de Marte y Júpiter, donde se concentra una gran cantidad de asteroides y otros cuerpos celestes rocosos. Estos objetos son restos primitivos del proceso de formación del Sistema Solar, que no lograron agruparse para formar un planeta debido a las intensas fuerzas gravitacionales ejercidas por Júpiter.
Aunque se le denomina cinturón, los asteroides están distribuidos en un vasto espacio, y las distancias entre ellos son enormes. Algunos de los objetos más grandes en el cinturón son Ceres, que es considerado un planeta enano, Vesta, Pallas e Hygiea. El cinturón de asteroides es un componente clave para comprender la historia temprana del sistema solar y el origen de sus planetas.
«Hasta ahora, podíamos detectar objetos cercanos a la Tierra de hasta 10 metros de diámetro solo cuando estaban muy cerca de nosotros —explica Artem Burdanov, autor principal del estudio e investigador del Departamento de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra del MIT. “Y añade—: Con este método, podemos detectar estos pequeños asteroides cuando están mucho más lejos, lo que permite un seguimiento orbital más preciso, fundamental para la defensa planetaria».
Ilustración artística del telescopio espacial James Webb de la NASA que revela una población de pequeños asteroides en el cinturón principal de asteroides. Crédito: Ella Maru
Reutilización de datos y tecnología avanzada
De Wit y su equipo se han centrado principalmente en la búsqueda de exoplanetas, mundos fuera del Sistema Solar que podrían ser habitables. En 2016, este grupo descubrió el sistema planetario TRAPPIST-1, situado a unos 40 años luz de la Tierra, en la constelación de Acuario.
Usando el telescopio TRAPPIST de Chile confirmaron que la estrella TRAPPIST-1, mucho más pequeña y fría que el Sol, alberga al menos siete planetas rocosos del tamaño de la Tierra, varios de los cuales se encuentran en la zona habitable. En concreto, TRAPPIST-1e, TRAPPIST-1f y TRAPPIST-1g.
Desde entonces, muchos telescopios han estudiado este sistema para caracterizar sus planetas y buscar señales de vida.
Sin embargo, durante estas observaciones, los astrónomos a menudo descartaban los ruidos en las imágenes, como gases, polvo o asteroides que pasaban entre la Tierra y TRAPPIST-1. Esto llevó a De Wit y Burdanov a preguntarse si estos mismos datos podrían usarse para identificar asteroides en nuestro sistema solar.
Utilizando una técnica conocida como desplazamiento y apilado, desarrollada en la década de 1990, el equipo procesó imágenes astronómicas de forma innovadora. Esta técnica implica alinear y combinar múltiples imágenes de la misma región del cielo para amplificar objetos débiles que, de otro modo, serían invisibles.
Observaciones con el telescopio James Webb
Sin embargo, buscar asteroides desconocidos en imágenes diseñadas para observar estrellas distantes requiere enormes recursos computacionales. Los investigadores tuvieron que probar miles de escenarios y desplazar miles de imágenes para encontrar la posible ubicación de un asteroide.
Hace algunos años, Burdanov, De Wit y Samantha Hassler, estudiante del MIT, descubrieron que podían hacer esto utilizando unidades de procesamiento gráfico (GPU) avanzadas, capaces de procesar grandes volúmenes de datos rápidamente. Primero probaron su método con datos del proyecto SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), un sistema de telescopios terrestres. Más tarde, lo aplicaron a datos obtenidos por telescopios en la Antártida, logrando identificar numerosos asteroides en el cinturón principal.
En este último estudio, los investigadores usaron el telescopio espacial James Webb (JWST), el más potente del mundo, que es especialmente sensible al infrarrojo. Los asteroides del cinturón principal son mucho más brillantes en longitudes de onda infrarrojas que en las visibles, lo que facilita su detección con este instrumento.
Los más minúsculos jamás detectados
El equipo analizó más de 10,000 imágenes del sistema TRAPPIST-1 obtenidas por el James Webb. Estas imágenes, inicialmente diseñadas para buscar señales de atmósferas en los planetas interiores del sistema, revelaron ocho asteroides conocidos en el cinturón principal. Más interesante aún, identificaron 138 nuevos asteroides, todos de tamaños decamétricos, los más pequeños jamás detectados en esta región.
Entre los descubrimientos, sospechan que algunos asteroides están en camino de convertirse en objetos cercanos a la Tierra, mientras que uno podría ser un asteroide troyano, cuerpos que comparten la órbita de Júpiter. «Esperábamos encontrar unos pocos objetos nuevos, pero detectamos muchos más de lo esperado, especialmente pequeños —dice De Wit. Y añade—: Esto indica que estamos explorando una nueva población de asteroides formada por colisiones que fragmentan cuerpos más grandes en objetos menores».
“Esta es una nueva frontera, un espacio completamente inexplorado que estamos comenzando a entender gracias a las tecnologías modernas —afirma Burdanov—. Es un excelente ejemplo de cómo podemos obtener grandes recompensas al mirar los datos desde una perspectiva diferente». ▪️
Información facilitada por el MIT
Fuente: Burdanov, A.Y., de Wit, J., Brož, M. et al. JWST sighting of decameter main-belt asteroids and view on meteorite sources. Nature (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08480-z
