El asteroide troyano Patroclus podría ser un cometa

l Dr. Franck Marchis de la University of California en Berkeley lidera un equipo internacional de astrónomos que ha descubierto que la composición y densidad del sistema Patroclus es significativamente similar a la de los cometas. Sus componentes son menos densos que el agua, probablemente porosos y probablemente formados por hielo de agua, como la nieve. Los resultados, publicados en el segundo número de febrero de la revista Nature, están sacando a la luz importantes preguntas sobre cómo estos asteroides troyanos migraron hacia su posición actual en el Sistema Solar y sobre cómo adquirieron su naturaleza binaria.

Los asteroides troyanos son aquellos situados en la órbita de Júpiter en un punto bien retrasado 60º o bien adelantado 60º respecto al planeta gigante. Son relativamente pequeños y bastante débiles, por lo que son difíciles de estudiar incluso desde los telescopios terrestres más potentes. Una nueva técnica usando un láser de sodio en combinación con una tecnología de corrección de imágenes tomadas desde la Tierra, llamada Laser Guide Star Adaptative Optics (LGS-AO), está ayudando a los científicos a estudiar asteroides con más detalle que nunca.

El sistema LGS-AO instalado en el telescopio Keck II en Mauna Kea elimina las distorsiones que causa la atmósfera terrestre sobre las imágenes astronómicas, y produce las imágenes infrarrojas más precisas obtenidas hasta la fecha.

"Los telescopios espaciales son ya unas herramientas increíbles para observar objetivos lejanos del Sistema Solar, pero los telescopios terrestres equipados con este tipo de óptica adaptativa tienen la capacidad de recoger aún más luz y de estudiar los objetos con más detalle todavía," dice el Dr. David Le Mignant, científico especialista en óptica adaptativa y jefe del equipo de operaciones científicas del LGS-AO del observatorio Keck. "Con el LGS-AO, podemos observar una variada población del Sistema Solar: objetos más débiles y pequeños como Patroclus y objetos más lejanos como Plutón. Esto nos debería llevar a realizar muchos nuevos descubrimientos," añade el Dr. Le Mignant.

Las teorías modernas sugieren que los asteroides troyanos se habrían formado en la Nebulosa Solar a la vez que el resto de los cuerpos rocosos del Sistema Solar. Hasta la fecha, más de un millar de estos asteroides han sido descubiertos.

Hasta ahora se pensaba que el asteroide Patroclus era un único objeto de unos 150 kilómetros de diámetro, pero las recientes observaciones del telescopio Gemini North en Hawaii descubrien que Patroclus se compone actualmente de dos objetos, convirtiéndolo en el primer asteroide troyano binario en ser descubierto. El descubrimiento de un asteroide binario no era tan sorprendente como lo es el hecho de que sean dos objetos de tamaño casi idéntico. El equipo del Dr. Marchis ha calculado que el cuerpo mayor tiene unos 122 kilómetros de ancho en su máximo diámetro, y su compañero tiene una medida de unos 112 kilómetros. Estos cuerpos orbitan alrededor de su centro de masas cada cuatro días, separados entre sí una distancia de unos 680 kilómetros. Los nombres de estos objetos están relacionados con la Odisea de Homero. El asteroide Patroclus recibe el nombre del mejor amigo de Aquiles, el héroe griego protagonista de la historia.

Los científicos piensan que podría haber un número de asteroides troyanos similar al de asteroides presentes en el cinturón principal de asteroides del Sistema Solar, pero son difíciles de estudiar con mucha resolución espacial debido a lo débiles que son para la mayoría de los sistemas de óptica adaptativa actuales.

"El sistema ALS es un gran paso adelante en las observaciones desde la Tierra," dice el Dr. Marchis. "Con esta capacidad somos capaces de estudiar regularmente pequeños cuerpos del Sistema Solar de una forma que no era posible anteriormente. Queremos agradecer al equipo de Óptica Adaptativa del Observatorio Keck por su implicación en nuestro programa de observación, gracias a la cual ha sido posible obtener estos resultados."

Dado que las colisiones de cuerpos pequeños en el Sistema Solar se producen típicamente a velocidades relativas muy altas y dejan atrás un gran reguero de materiales, no parece probable que el sistema Patroclus se formara de esta manera. ¿Cómo se podría haber formado entonces este sistema binario?

A la luz de los nuevos resultados varios científicos teorizan que el sistema Patroclus se originó en un momento muy temprano de la historia del Sistema Solar, hace unos 4.500 millones de años. Patroclus se habría formado pues durante la fase de acrección de la formación del Sistema Solar, al igual que miles de otros objetos del Cinturón de Kuiper, una zona exterior del Sistema Solar situada más allá de Neptuno. Simulaciones recientes sugieren que los planetas gaseosos gigantes habrían migrado hacia el exterior del Sistema Solar, arrastrando gravitacionalmente a los planetesimales vecinos. Algunos de estos objetos, consecuentemente, serían capturados por los puntos gravitacionalmente estables de Lagrange del sistema Sol-Júpiter.

La historia de Patroclus podría ser incluso más compleja: cuando Patroclus se encontró a Júpiter hace varios miles de millones de años, podría haberse acercado demasiado al mismo. Las tremendas fuerzas gravitacionales del planeta gigante, unas tres veces mayores que las de la Tierra, podrían haber partido al pequeño y poroso cuerpo en dos debido a un efecto conocido como "disrupción de marea."

"El sistema Patroclus presenta características similares a los asteroides binarios cercanos a la Tierra," dice el Dr. Marchis. "Los asteroides binarios cercanos a la Tierra se creen que se formaron por un encuentro con un planeta, lo que resulta en una disrupción de marea. Trabajos recientemente publicados por nuestros colaboradores sugieren que un asteroide troyano se podría haber formado de la misma manera, mediante un encuentro con Júpiter. Este escenario es diferente al que se pensaba anteriormente que era la causa de los sistemas de asteroides binarios del cinturón principal, que típicamente producía sistemas binarios de cuerpos con tamaños muy diferentes."