lunes, 15 de junio de 2020

Júpiter ha atrapado un cometa en una extraña órbita


POR: JEFF HECHT

Los astrónomos han descubierto un cometa atrapado en una extraña órbita cerca de Júpiter. 

Júpiter ha capturado un cometa helado del sistema solar exterior en una extraña órbita que lo llevará de vuelta a menos de 3 millones de kilómetros del planeta gigante en 2063. Los únicos objetos en órbita solar conocidos que se acercaron a una distancia menor fueron los fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9, que se sumergió en la cubierta de nubes joviana en julio de 1994.


Imagen ATLAS del asteroide P / 2019 LD2 de finales de junio de 2019. Las estrellas aparecen como rayas en el panel izquierdo porque las imágenes se apilaron para seguir al cometa. Pero el cometa mismo (indicado por dos líneas rojas) está casi perdido en el campo lleno de estrellas. Los mismos datos se muestran a la derecha, pero con las estrellas restadas. ATLAS usa este proceso de sustracción de estrellas (llamado diferenciación de imágenes) para todas las imágenes de búsqueda de asteroides. La diferenciación de imágenes revela la tenue cola del pequeño cometa. ATLAS / A. Heinze / IfA

UN CENTAURO, NO UN TROYANO
Hace un año, el proyecto ATLAS de caza de asteroides de la NASA en Hawái descubrió el LD2 de 2019, y otras observaciones mostraron que era un cometa. Nuevas observaciones esta primavera lo confirmaron como un cometa periódico y colocaron su órbita cerca de Júpiter, lo que llevó a Larry Denneau (Universidad de Hawai) a anunciar el 20 de mayo que P / 2019 LD2 fue el primer cometa troyano. Esta familia de varios miles de asteroides comparte la órbita de Júpiter pero se mantiene estable a unos 60 ° por delante o por detrás del planeta. El descubrimiento de un cometa entre asteroides troyanos fue sorprendente porque se cree que la mayoría de ellos fueron capturados en los primeros años del sistema solar; cualquier hielo presente debería haberse evaporado hace mucho tiempo.
Sin embargo, cuando el astrónomo aficionado Sam Deen usó software en el sitio web de dinámica del sistema solar del Jet Propulsion Laboratory para calcular la órbita del objeto, descubrió que P / 2019 LD2 recientemente tuvo un encuentro cercano con Júpiter que dejó su órbita inestable. El modelo mostró que el cometa probablemente había sido un Centauro, parte de una familia de asteroides del sistema solar exterior, con una órbita que llegaba a Saturno. Luego, el 17 de febrero de 2017, pasó a unos 14 millones de kilómetros de Júpiter, un encuentro que envió al cometa a un viaje salvaje y lo insertó en una extraña órbita similar a Júpiter.
Sin embargo, aunque el giro más allá de Júpiter puso a P / 2019 LD2 en una órbita similar a Júpiter, no lo movió cerca de uno de los dos puntos de Lagrange, donde la combinación de fuerzas gravitacionales de Júpiter y el Sol contiene a los asteroides troyanos. En lugar de estar a 60 °, una sexta parte de la órbita del planeta gigante, desde Júpiter, P / 2019 LD2 está solo 21 ° por delante de Júpiter. El modelo predice que el cometa se desplazará a no más de 30 ° antes de que los dos comiencen a converger nuevamente.
ACERCAMIENTOS FUTUROS
El cometa pasará a unos 18 millones de kms. el 13 de mayo de 2028. Eso alterará la órbita nuevamente, escribió Deen en la Minor Planet Mailing List. Eso hace que P / 2019 LD2 sea un cometa de la familia Júpiter, pero no un troyano Júpiter, como ahora reconoce el grupo de Hawai. El modelo del Project Pluto Find Orb da resultados similares al modelo del JPL.
Otro astrónomo aficionado, Tony Dunn, también encontró resultados similares. Ilustra la órbita usando su propio modelo para mostrar la ruta del objeto en relación con Júpiter.

Es más fácil ver las diferencias entre las órbitas similares a Júpiter si se ven en relación con Júpiter, como en esta simulación. Los troyanos (rojo) se desplazan en una región centrada a unos 60 ° detrás de Júpiter, mientras que los griegos (verdes) son objetos parecidos a troyanos que deambulan por una región 60 ° por delante de Júpiter. Un tercer grupo llamado Hildas (amarillo) se desplaza entre las zonas de troyanos y griegos y el tercer punto de Lagrange frente al Sol. El cometa P / 2019 LD2 sigue su propio camino caótico (azul).
Cortesía de Tony Dunn.
El encuentro de 2028 cambiará el cometa de una órbita cercana a una resonancia 1: 1 con Júpiter a una órbita alrededor de una resonancia 2: 3. Pero esa órbita no durará, porque pondrá a P / 2019 LD2 en curso para un encuentro planetario mucho más cercano.
"Desde la perspectiva de Júpiter, el cometa parecerá moverse lentamente alrededor del Sol antes de regresar", dice Deen. En enero de 2063, pasará a unos 3 millones de kilómetros de Júpiter, a las afueras de las órbitas de sus satélites galileanos, lo suficientemente cerca como para causar una importante redirección de la órbita del cometa.
2063 Y MÁS ALLÁ
A dónde irá P / 2019 LD2 desde allí no está claro. Las incertidumbres orbitales son lo suficientemente grandes como para hacer que los resultados de ese encuentro sean difíciles de predecir, dice Bill Gray del Project Pluto. "Podría ser arrojado a casi cualquier lugar", dice, dependiendo de lo cerca que esté de Júpiter. Cuanto más se acerca el encuentro, más dramáticos pueden ser los resultados.
Gray dice que además los cometas expulsan gas de varios puntos en sus superficies, y es muy difícil modelar el impacto de los efectos no gravitacionales resultantes en sus órbitas. Tales efectos podrían mejorar o disminuir el efecto de la fuerza gravitacional de Júpiter y podrían enviarlo a una dirección inesperada. Las fuerzas fuertes también pueden fragmentar un cometa, como le sucedió a Shoemaker-Levy 9 antes de su impacto.
El acercamiento de 2063 debería proporcionar una nueva visión de un proceso que ha ayudado a dar forma al sistema solar: interacciones intensas entre planetesimales y el gigante gravitacional del sistema solar. El evento debería darnos "una visión detallada de la dinámica que convierte a los centauros y los cometas de período largo en cometas de período corto", dice Deen. "Lo más probable es que tengamos algunas naves espaciales en órbita alrededor de Júpiter para entonces que podrán visitar de cerca al visitante interplanetario". Eso daría una visión mucho mejor de la acción que la que tuvimos para el Shoemaker-Levy 9, cuando la colisión en sí ocurrió en el lado de Júpiter escondido de los observadores terrestres y las naves espaciales.
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