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El impresionante Cinturón de asteroides de la estrella Fomalhaut

No solo tenemos cinturones de asteroides en nuestro sistema solar, en otros sistemas estelares hay muchos cinturones con miles de asteroides que se quedaron allí tras la formación de su estrella.

Los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial James Webb de la NASA para obtener imágenes del polvo alrededor de la estrella Fomalhaut, con el fin de estudiar el primer cinturón de asteroides visto fuera de nuestro sistema solar en luz infrarroja. 

Pero para su sorpresa, las estructuras polvorientas son mucho más complejas que los cinturones de polvo de asteroides y Kuiper de nuestro sistema solar. En general, hay tres cinturones anidados que se extienden a 23 mil millones de kilómetros de la estrella; eso es 150 veces la distancia de la Tierra al Sol. La escala del cinturón más externo es aproximadamente el doble de la escala del Cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar que se encuentra más allá de Neptuno. Los cinturones interiores, que nunca antes se habían visto, fueron revelados por Webb por primera vez.

Una imagen etiquetada Telescopio espacial James Webb: Fomalhaut.  Un óvalo naranja se extiende desde las 7 en punto hasta la 1 en punto.  Presenta un anillo exterior prominente, un espacio más oscuro, un anillo intermedio, un espacio oscuro más estrecho y un disco interior brillante.

El Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Espacial Herschel, así como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), han tomado previamente imágenes nítidas del cinturón más externo. Sin embargo, ninguno de ellos encontró ninguna estructura interior a la misma. Los cinturones interiores han sido resueltos por primera vez por Webb en luz infrarroja. 

Es muy probable que estos cinturones estén tallados por las fuerzas gravitatorias producidas por planetas invisibles. De manera similar, dentro de nuestro sistema solar, Júpiter acorrala el cinturón de asteroides, el borde interior del cinturón de Kuiper está esculpido por Neptuno, y el borde exterior podría estar guiado por cuerpos aún no vistos más allá. A medida que Webb tome imágenes de más sistemas, aprenderemos sobre las configuraciones de sus planetas.

El anillo de polvo de Fomalhaut fue descubierto en 1983 en observaciones realizadas por el Satélite Astronómico Infrarrojo (IRAS) de la NASA. La existencia del anillo también se ha inferido a partir de observaciones anteriores y de mayor longitud de onda utilizando telescopios submilimétricos en Mauna Kea, Hawái, el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Observatorio Submilimétrico de Caltech.

Para saber más:

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-looks-for-fomalhaut-s-asteroid-belt-and-finds-much-more

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Los cuerpos menores: reliquias de la formación del Sistema Solar

Tenemos que remontarnos a hace aproximadamente 4600 millones de años cuando a partir de una nube molecular de gas y polvo se empezó a formar lo que hoy conocemos como Sistema Solar. El detonante que hizo que la nube molecular colapsara dando origen a nuestro Sistema Solar pudo ser producido por la explosión de una supernova cercana que envió una onda expansiva de gases calientes que se topó con la nube provocando su colapso. Sería una explicación del colapso que fue necesario para la formación del sistema Solar, pero solo es una hipótesis y actualmente se sigue investigando en ello.

En el caso de nuestro Sistema Solar las inestabilidades gravitacionales provocaron el colapso de la nube molecular y comenzó la formación del Sistema Solar actual. La mayor parte del momento angular estaba en la zona periférica al centro de la nube lo que evitó el colapso sobre el protosol que estaba en su centro, en los alrededores del Sol la materia giraría más deprisa que al principio del colapso. La zona central tenía una enorme temperatura, mucha densidad y además se producían procesos muy intensos como, turbulencias o colisiones. Estos procesos tan intensos provocaron que los elementos pesados estuvieran más presentes en el centro de la nube y los elementos más ligeros más alejados del centro. Por tanto en la zona cercana al protosol se formarían los planetas rocosos. A partir de unos 20 UA[1] la presencia de elementos ligeros sería más abundante lo que permitiría la formación de los planetas gaseosos y helados.

Captura

 El proceso de formación de los planetas se debió a procesos de acreción de material, lo que se denomina acrecimiento. Debido a la inestabilidad gravitacional de la nube se formarían aglomeraciones de materia de forma aleatoria y asimétrica, esto instaría a colapsos de trozos de la nube. Los trozos más grandes tendrían la masa suficiente para empezar a retener material, este material serían pequeños granos de polvo o hielo que colisionando a baja gravedad irían formando trozos más grandes, y formando finalmente planetesimales. Los trozos más pequeños que los planetesimales no ejercen suficiente atracción gravitatoria como para agregar otras partículas se agregarían entonces a partir de fuerzas intermoleculares del tipo Van der Valls.

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Monográfico: El Cinturón Principal de Asteroides

El cinturón principal de Asteroides (CP) se encuentra ubicado entre Marte y Júpiter, a una distancia del sol entre 2 y 3.6 UA, y esta formado por miles de asteroides, pero su masa total es aproximadamente 1/1000 de la masa de la Tierra, con lo que están muy dispersos entre sí. La imagen de muchas películas de ciencia ficción en la que las naves atraviesan zonas de asteroides esquivándolos es totalmente irreal para el caso del CP.

Si queremos observarlos desde la Tierra no tenemos más que observar la dirección del plano de la eclíptica y tal vez podamos encontrar alguno empleando métodos de astrometría.

asteroides                                      El cinturón principal de asteroides

Estos asteroides son los restos de la formación del Sistema Solar por tanto tienen una edad de 4,6 mil millones de años. Seguir leyendo Monográfico: El Cinturón Principal de Asteroides