Science

La misión del asteroide Lucy de la NASA explorará los misterios del sistema solar temprano

Las naves espaciales ya han visitado la mayoría de los focos del sistema solar, pero una nueva región está a punto de ser objeto de la inspección robótica: los dos grupos de asteroides que flanquean al poderoso Júpiter en su órbita.

Aunque los científicos han detectado miles de los llamados asteroides troyanos en estos dos enjambres, ninguna misión ha visto uno de cerca. Eso cambiará en 2027, cuando una misión llamada Lucy haga su primero de cinco sobrevuelos que convertirán a unos pocos troyanos seleccionados de motas de luz difusas en mundos únicos. Y no se trata solo de rocas espaciales: los retratos resultantes podrían ayudar a los científicos a reconstruir una mejor imagen de los primeros días del sistema solar.

“He soñado con enviar una nave espacial a los asteroides troyanos durante más de una década”, dijo a Space.com Cathy Olkin, investigadora principal adjunta de la misión y científica planetaria del Southwest Research Institute (SwRI) en Colorado. “Esta oportunidad es simplemente excepcional”.

Relacionado: Misión de Lucy para explorar 7 asteroides troyanos explicada por la NASA

La misión Lucy de la NASA, de 981 millones de dólares, cuyo lanzamiento está programado para el sábado (16 de octubre) a las 5:34 am EDT (0934 GMT), es una expedición atrevida que realizará seis sobrevuelos cuidadosamente orquestados: uno en el cinturón de asteroides principal, el resto entre los troyanos de Júpiter. La agenda de la misión se basa en la ágil recopilación de datos que requieren las visitas de sobrevuelo y una conveniente alineación celestial que ofrece a los científicos un verdadero tesoro de ocho fascinantes rocas espaciales.

“Tuvimos una suerte increíble de poder conseguir un conjunto tan rico de objetivos”, dijo a Space.com Hal Levison, el investigador principal de la misión y otro científico planetario de SwRI. “Algunos de estos objetos serían objetos interesantes a los que enviar naves espaciales, incluso si ese fuera el único objetivo al que se dirigía la nave espacial”.

Ese es un modelo que siguieron misiones recientes de asteroides como el Hayabusa2 de Japón y el OSIRIS-REx de la NASA; cada nave espacial pasó meses estudiando su asteroide cercano a la Tierra antes de finalmente enganchar una muestra para entregar a los científicos.

Pero Lucy no puede quedarse en ninguna roca espacial sin romper el banco, ya que orbitar un asteroide requiere mucho más combustible que volar junto a uno. En cambio, Lucy se convertirá en la primera misión en hacer tantos sobrevuelos en el sistema solar exterior, y se acercará a sus objetivos a un ritmo vertiginoso de 3 a 6 millas (5 a 9 kilómetros) por segundo. Eso es la friolera de 10,800 a 21,600 mph (18,000 a 32,400 kph).

Para comprender la enormidad de ese desafío, Olkin sugirió imaginarse correr una carrera de 10 km, pero en solo uno o dos segundos. “Realmente me encanta el desafío, porque hace que la ciencia sea mucho más rica”, dijo Olkin. “Con un sobrevuelo, cada momento es precioso”.

De manera similar, aunque la misión se extiende por más de 12 años, Lucy hará la mayor parte de su trabajo en un total de aproximadamente 24 horas, dijo Levison.

Una vista de la nave espacial Lucy cerca del final de su ensamblaje mostrando la gran antena que usará para comunicarse con la Tierra y medir la masa de cada asteroide que pasa volando. (Crédito de la imagen: Lockheed Martin)

El encanto de los troyanos

Desde la Tierra, los científicos no pueden ver muchos detalles sobre un troyano determinado. Pero entre los dos grupos de asteroides en Júpiter, los astrónomos han identificado más de 10,000 cuerpos atrapados en los espacios de estacionamiento gravitacionales delante y detrás del planeta gigante gaseoso en su trayectoria orbital alrededor del sol. (Estos grupos se denominan enjambres L4 y L5, un guiño al término técnico para tales puntos dulces gravitacionales, puntos de Lagrange).

Y desde la distancia, los científicos han notado una diversidad inusual entre los asteroides troyanos, particularmente en términos de su color, que va del gris al bastante rojo y está relacionado con las diferencias esperadas en la composición química.

“Ocupan una región muy pequeña del espacio y, sin embargo, son muy diferentes entre sí”, dijo Levison. “Realmente son un misterio”.

Levison ha sospechado durante mucho tiempo que una mejor comprensión de los troyanos puede mejorar la imagen de los científicos de cómo el sistema solar llegó a ser como es, con planetas que parecen imposibles de formar donde se encuentran hoy. Un modelo que ayudó a desarrollar en 2005 sugiere que los cuatro planetas gigantes se formaron relativamente cerca del sol y luego migraron hacia afuera, en el proceso esparciendo pequeños trozos de escombros como asteroides hacia el interior del sistema solar.

Dijo que espera que los datos que recopile Lucy den a los científicos una mejor comprensión de cuán estrechamente coinciden esta y otras teorías con el pasado real del sistema solar. Cuando ingresó al campo en la década de 1980, dijo, los científicos tenían pocas teorías, pero ahora eso ha cambiado. “Hemos llegado al punto en el que creo que tenemos más ideas flotando y no tenemos los datos para poder determinar cuál es la correcta”, dijo Levison.

Su corazonada es que los diferentes colores que se muestran entre los troyanos representan la formación a diferentes distancias del sol, con los planetas en migración lanzándolos hacia las regiones gravitacionalmente estables delante y detrás de Júpiter.

La comparación entre los troyanos y entre los asteroides en general está en el corazón de la ciencia de Lucy. “Estos tipos han estado sentados en el mismo lugar y por eso han tenido la misma vía evolutiva desde que quedaron atrapados en su enjambre”, dijo Levison. “Así que las diferencias que vemos realmente serán diferencias fundamentales en los cuerpos”.

Con ese fin, los sobrevuelos se coordinan para que los científicos puedan comparar fácilmente los detalles de las observaciones recopiladas en diferentes asteroides. Entre otras, las observaciones incluyen fotografías en color de la superficie de los troyanos, espectrometría infrarroja para identificar diferentes compuestos en sus superficies y análisis de la señal de comunicación de Lucy desde la Tierra que les dirá a los científicos qué tan denso es cada asteroide.

Un rico itinerario

El equipo construyó el itinerario de la nave espacial alrededor de dos asteroides que en general eran bastante similares en tamaño y órbita, pero uno gris y otro rojo.

“Si encontramos un par como ese, sabemos que han tenido el mismo historial de colisiones porque están en las mismas órbitas, tienen el mismo tamaño, la misma radiación solar, todo lo que ha sido igual durante los últimos 4 mil millones de años, más o menos “, dijo Levison. “Entonces, si viéramos diferencias entre los dos, sabríamos que eso nos dice algo importante sobre sus propiedades intrínsecas”.

Ese par de columna vertebral son Eurybates y Orus. Los científicos estiman que ambos asteroides tienen unas 40 millas (64 kilómetros) de ancho; Eurybates es bastante gris y probablemente rico en carbono, mientras que Orus es bastante rojo y probablemente rico en materiales orgánicos. Lucy hará estos sobrevuelos el 12 de agosto de 2027 y el 11 de noviembre de 2028, los otros sobrevuelos en el itinerario son coincidencias, objetos a los que Lucy volaría lo suficientemente cerca como para que la nave espacial pudiera permitirse un ligero desvío turístico.

“Ahí fue donde comenzamos y el resto fue suerte, básicamente”, dijo Levison.

La suerte comienza con el primer sobrevuelo de Lucy, en abril de 2025, de un asteroide del cinturón principal ahora llamado Donaldjohanson en honor al antropólogo que descubrió el fósil que da nombre a la misión Lucy, un homínido que vivió en lo que hoy es Etiopía hace 3,2 millones de años. .

El sobrevuelo es una ventaja: el asteroide estará cerca del camino que Lucy tuvo que recorrer de todos modos en su viaje hacia los troyanos, pero el objeto sigue siendo intrigante. Es un miembro de un grupo de asteroides que son los fragmentos de una roca espacial mucho más grande que se rompió en pedazos, un tipo de asteroide que los científicos no han visto antes. Y los astrónomos incluso saben cuándo ocurrió la colisión en cuestión.

“Este objeto es muy joven”, dijo Levison. “Se estima que tiene una edad de entre 100 y 200 millones de años, lo que la convierte en una de las cosas más jóvenes del sistema solar”.

Un conjunto de representaciones de artistas muestra los siete objetivos principales de la misión Lucy. (Crédito de la imagen: Laboratorio de imágenes conceptuales del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA)

A los troyanos

El primer objetivo troyano de Lucy es Eurybates, el componente gris del par en el corazón del diseño de la misión. Como Donaldjohanson, es un fragmento de un impacto. “Es el asteroide más grande de una familia de colisiones, y eso lo hace muy interesante”, dijo Olkin.

Los científicos conocen esa historia porque Eurybates está rodeado por una gran cantidad de piezas más pequeñas que caminan penosamente a lo largo de una órbita casi idéntica, el marcador de una familia de colisiones. Eurybates ya ha sorprendido a los científicos durante su trabajo de planificación de la misión.

En 2019, los astrónomos que usaron el Telescopio Espacial Hubble vieron un asteroide mucho más pequeño que rodeaba el cuerpo principal de Eurybates, una pequeña luna, y el descubrimiento se confirmó en 2020. Ahora llamado Queta, el satélite tiene quizás 0,6 millas (1 kilómetro) de ancho y rodea a Eurybates. cada 84 días aproximadamente. Queta es una pieza mucho más pequeña del mismo asteroide al que alguna vez perteneció Eurybates.

Levison dijo que espera que la visita ayude a los científicos a comprender las colisiones, que son un paso crucial en la formación de planetas. “Vemos al miembro más grande de esta población, el más brillante de los chicos en el grupo, y luego a su alrededor hay una de las cosas más pequeñas, por lo que comparar esos dos objetos también será interesante”, dijo.

A continuación, Lucy hará tres rápidos sobrevuelos. Primero, en septiembre de 2027, Polymele, un asteroide más pequeño más rojo que también puede representar un fragmento de una roca perdida más grande. Siete meses después llega Leucus, con un giro extrañamente lento que probablemente afecta la temperatura del asteroide. Luego viene Orus, el miembro rojo del par de comparación de colores alrededor del cual está construida Lucy.

Ese cronograma significa que la mayor parte de los sobrevuelos de Lucy se realizarán durante solo 15 meses a fines de 2027 y 2028, señaló Olkin. “Va a ser un momento muy ocupado”.

Un gran final

Todos estos troyanos están en el enjambre L4, que corre por delante de Júpiter en su órbita. Después de esta ráfaga de sobrevuelos, Lucy regresará hacia el sol para completar otro sobrevuelo de la Tierra, lo que pondrá a la nave espacial en camino para visitar el enjambre L5 que sigue a Júpiter a principios de la década de 2030.

Y en ese enjambre hay otro premio de la misión: un par de rocas casi del mismo tamaño que orbitan entre sí denominadas Patroclo y Menoetius, por las que Lucy volará en 2033.

“Este es, debo admitirlo, mi favorito, sé que se supone que no debes tener hijos favoritos, pero este es mi favorito”, dijo Levison sobre la pareja, llamada binaria.

Tales binarios de tamaño uniforme son raros en el sistema solar interior y en el cinturón de asteroides principal, donde los científicos pueden estudiar más fácilmente tales escombros. Pero observaciones más recientes en el Cinturón de Kuiper de cuerpos pequeños más allá de Neptuno muestran que en este vecindario exterior, los binarios bien equilibrados son bastante comunes.

Y a esa distancia, los objetos están esencialmente intactos. “Estas cosas están lo suficientemente lejos del sistema planetario que la violencia de la formación de planetas nunca las afectó”, dijo Levison. La teoría, entonces, es que Patroclo y Menoetius es uno de los pocos binarios de igual masa que antes abundaban en el corazón del sistema solar para sobrevivir a los estragos de los primeros días del sistema solar.

“Es uno de los únicos supervivientes al que podemos llegar fácilmente con una nave espacial”, dijo Levison. “Para mí, eso es muy profundo”.

Y, de acuerdo con el trabajo de comparación de Lucy, Patroclus y Menoetius servirán como un contraste clave con el primer troyano de la nave espacial, Eurybates. “Pasamos por un objeto que sufrió una colisión realmente masiva y, por lo tanto, estaba comenzando a estar involucrado en la formación de planetas, y un objeto que creemos que es prístino”, dijo Levison. “Ser capaz de comparar esas dos cosas va a ser muy, muy importante”.

Pero tanto Olkin como Levison esperan que Lucy haga mucha más ciencia y vea rocas mucho más extrañas de las que pueden delinear desde aquí en la Tierra.

“No sé qué vamos a ver, así que no puedo decir que tenga una expectativa de esto o aquello”, dijo Olkin. “Vamos a enviar una nave espacial allí y vamos a aprender sobre ello porque ese es el proceso de cómo hacemos ciencia”.

Envíe un correo electrónico a Meghan Bartels a mbartels@ o sígala en Twitter @meghanbartels. Síganos en Twitter @Spacedotcom y en Facebook.

Business Consulting Nulled, WeaPlay, Elementor Pro Weadown, PHP Script, Slider Revolution Nulled, Newspaper – News & WooCommerce WordPress Theme, Avada 7.4 Nulled, Fs Poster Plugin Nulled, Wpml Nulled, Elementor Pro Weadown, Flatsome Nulled,Woodmart Theme Nulled, Jannah Nulled, WordPress Theme, Astra Pro Nulled, Rank Math Seo Pro Weadown, Yoast Nulled, Dokan Pro Nulled, Nulledfire, Wordfence Premium Nulled, Woodmart Theme Nulled, Consulting 6.1.4 Nulled, Jnews 8.1.0 Nulled, Premium Addons for Elementor, Plugins, PW WooCommerce Gift Cards Pro Nulled, WP Reset Pro, Woocommerce Custom Product Ad, Newspaper 11.2

Back to top button