lunes, mayo 03, 2010

¿Por qué los asteroides no se deshacen en el espacio?

Sabemos que la materia de los planetas, las estrellas y las lunas se mantiene unida gracias a la fuerza gravitatoria. La esfera es la única forma en la que todo esté a la misma distancia del centro de atracción gravitatorio.

A diferencia de estos astros, con grandes masas, los pequeños asteroides son un aglomerado de escombros y polvo que deberían deshacerse en el espacio, sólo que no lo hacen. Los astrónomos estuvieron investigando porqué. La pregunta es, ¿qué mantiene a los asteroides unidos?

La gravedad seguro que no, son demasiado pequeños para crear una fuerza importante. Daniel Scheeres y sus colaboradores de la Universidad de Colorado intentaron responder esta pregunta estudiando las fuerzas que entran en acción sobre estos pequeños cuerpos.

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En el 2005, la misión japonesa Hayabusa (“el halcón peregrino”) rodeó y aterrizó en el asteroide Itokawa, con su característica forma parecida a la de una papa, y una extensión de 500 metros. Se espera que la misma sonda regrese a nuestro planeta con muestras del asteroide a fin de 2010.

La incógnita del asteroide Itokawa era que, a la velocidad a la que el asteroide rotaba, las fuerzas centrípetas teóricamente deberían vencer la gravedad y provocar que Itokawa se deshaga en pedazos. Pero en lugar de esto, permanece intacto, con su forma de papa. ¿Por qué?

Los astrónomos sabían, desde hace un tiempo, que las fuerzas en acción no tenían que ser necesariamente grandes: varias simulaciones demostraron que incluso pequeñas fuerzas de cohesión pueden hacer girar una pila de escombros en un sistema con gravedad débil.

Entre varias posibilidades, los astrónomos enfocaron su investigación en la presión de la radiación solar, fuerzas de fricción y electroestática en acción entre las partículas del polvo ionizado en los asteroides (al menos en la Luna, es lo que provoca que el polvo “levite”). En su estudio, Scheeres y compañía se propusieron “analizar puntualmente cómo se desenvuelven en el espacio las fuerzas relevantes que sabemos que actúan en las partículas, y cómo estas fuerzas se relacionan entre sí.”

Pero los científicos de la Universidad de Colorado demostraron que ninguna de las razones que se sospechaban explicaban porqué los pequeños asteroides no se deshacían en el espacio como en un primer momento cabría esperar. Parece que estos asteroides se mantienen unidos gracias a las fuerzas de van der Waals.

Recordemos que la fuerza de van der Waals es una fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas, o átomos, relativamente débil en comparación con los enlaces químicos más normales. Si las fuerzas de van der Waals son la razón de que los asteroides no se deshagan, esto tendría dos implicancias.

Primero, la evolución del asteroide. El estudio sugiere que los asteroides que giran se desprenden gradualmente de pedazos de roca más grandes antes de terminar como una pila de escombros unidos por las leyes de van der Waals. Esto puede ayudar a explicar la distribución del tamaño de los asteroides.

Segundo, este proceso puede explicar también, al menos en parte, la formación de anillos planetarios como los de Saturno, que están formados justamente de pequeños cuerpos.

Si el equipo de investigación de Daniel Scheeres está en lo cierto, su conclusión provocará un significante reajuste en el estudio de las superficies de los asteroides, sin mencionar la estructura y evolución de los anillos planetarios.

Fuentes:

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