Traducido por el equipo de SOTT.net

Un asteroide extraño acaba de volverse un poco más extraño.
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© NASA/JPL-Caltech/IPACEsta ilustración muestra al asteroide Faetón siendo calentado por el Sol. La superficie del asteroide se calienta tanto que el sodio del interior de la roca de Phaethon probablemente se vaporiza y se ventila en el espacio, haciendo que brille como un cometa y forme una cola.
Sabemos desde hace algún tiempo que el asteroide 3200 Phaethon actúa como un cometa. Se ilumina y forma una cola cuando está cerca del Sol, y es la fuente de la lluvia anual de meteoros de las Gemínidas, aunque los cometas son los responsables de la mayoría de las lluvias de meteoros. Los científicos habían achacado el comportamiento de Faetón, similar al de un cometa, al polvo que se escapa del asteroide al ser abrasado por el Sol. Sin embargo, un nuevo estudio realizado con dos observatorios solares de la NASA revela que la cola de Faetón no es en absoluto de polvo, sino que está formada por gas sódico.

"Nuestro análisis demuestra que la actividad de Faetón, similar a la de un cometa, no puede explicarse por ningún tipo de polvo", afirma Qicheng Zhang, estudiante de doctorado del Instituto Tecnológico de California y autor principal de un artículo publicado en la revista Planetary Science Journal.

Los asteroides, en su mayoría rocosos, no suelen formar colas cuando se acercan al Sol. Los cometas, sin embargo, son una mezcla de hielo y roca, y suelen formar colas cuando el Sol vaporiza su hielo, expulsando material de sus superficies y dejando un rastro a lo largo de sus órbitas. Cuando la Tierra atraviesa un rastro de escombros, esos fragmentos cometarios se queman en nuestra atmósfera y producen un enjambre de estrellas fugaces: una lluvia de meteoros.

Después de que los astrónomos descubrieran Phaethon en 1983, se dieron cuenta de que la órbita del asteroide coincidía con la de los meteoros de las Gemínidas. Esto señaló a Faetón como el origen de la lluvia anual de meteoros, a pesar de ser un asteroide y no un cometa.

En 2009, el Observatorio Solar de Relaciones Terrestres (STEREO) de la NASA detectó una corta cola que se extendía desde Faetón cuando el asteroide alcanzaba su punto más cercano al Sol (o "perihelio") a lo largo de su órbita de 524 días. Los telescopios normales no habían visto antes la cola porque ésta sólo se forma cuando Faetón está demasiado cerca del sol para observarlo, excepto con los observatorios solares.

STEREO también vio desarrollarse la cola de Faetón en aproximaciones solares posteriores, en 2012 y 2016. La aparición de la cola respaldaba la idea de que el polvo escapaba de la superficie del asteroide al ser calentado por el sol.

Sin embargo, en 2018, otra misión solar tomó imágenes de parte del rastro de escombros de las Gemínidas y se encontró con una sorpresa. Las observaciones de la Parker Solar Probe de la NASA mostraron que el rastro contenía mucho más material del que Phaethon podría arrojar durante sus aproximaciones cercanas al sol.

El equipo de Zhang se preguntó si había algo más, aparte del polvo, detrás del comportamiento similar al de un cometa de Faetón. "Los cometas a menudo brillan por la emisión de sodio cuando están muy cerca del Sol, por lo que sospechamos que el sodio también podría desempeñar un papel clave en el comportamiento de Phaethon.

Un estudio anterior, basado en modelos y pruebas de laboratorio, sugería que el intenso calor del Sol durante los acercamientos solares de Faetón podría vaporizar sodio en el interior del asteroide e impulsar una actividad similar a la de un cometa.

Con la esperanza de averiguar de qué está hecha realmente la cola, Zhang volvió a buscarla durante el último perihelio de Faetón, en 2022. Para ello utilizó la nave espacial del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) -una misión conjunta de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA)-, que dispone de filtros de color capaces de detectar sodio y polvo. El equipo de Zhang también buscó en imágenes de archivo de STEREO y SOHO, encontrando la cola durante 18 de los acercamientos solares de Phaethon entre 1997 y 2022.

En las observaciones de SOHO, la cola del asteroide aparecía brillante en el filtro que detecta el sodio, pero no aparecía en el filtro que detecta el polvo. Además, la forma de la cola y la manera en que se iluminaba cuando Faetón pasaba junto al Sol coincidían exactamente con lo que los científicos esperarían si estuviera hecho de sodio, pero no si estuviera hecho de polvo.

Estas pruebas indican que la cola de Faetón está hecha de sodio, no de polvo.
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© ESA/NASA/Qicheng ZhangEl Coronógrafo Espectrométrico y de Gran Angular (LASCO) del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) tomó imágenes del asteroide Faetón a través de diferentes filtros cuando el asteroide pasó cerca del Sol en mayo de 2022. A la izquierda, el filtro naranja sensible al sodio muestra el asteroide con una nube circundante y una pequeña cola, lo que sugiere que los átomos de sodio de la superficie del asteroide brillan en respuesta a la luz solar. A la derecha, el filtro azul sensible al polvo no muestra señales de Faetón, lo que indica que el asteroide no está produciendo polvo detectable.
"No sólo tenemos un resultado realmente interesante que pone patas arriba 14 años de ideas sobre un objeto bien escudriñado", dijo Karl Battams, miembro del equipo del Laboratorio de Investigación Naval, "sino que además lo hemos conseguido utilizando datos de dos naves espaciales heliofísicas - SOHO y STEREO - que no estaban en absoluto pensadas para estudiar fenómenos como este."

Zhang y sus colegas se preguntan ahora si algunos cometas descubiertos por SOHO -y por científicos ciudadanos que estudian imágenes de SOHO como parte del Proyecto Sungrazer- no son cometas en absoluto.

"Muchos de esos otros 'cometas' que bordean el Sol podrían no ser 'cometas' en el sentido habitual de cuerpos helados, sino asteroides rocosos como Faetón, calentados por el Sol", explicó Zhang.

Aún así, queda una pregunta importante: Si Faetón no desprende mucho polvo, ¿cómo suministra el asteroide el material para la lluvia de meteoros de las Gemínidas que vemos cada diciembre?

El equipo de Zhang sospecha que algún tipo de evento perturbador hace unos miles de años -quizá un trozo del asteroide que se rompió bajo la presión de la rotación de Faetón- hizo que este expulsara los miles de millones de toneladas de material que se calcula que componen la corriente de residuos de las Gemínidas. Pero lo que ocurrió sigue siendo un misterio.

La misión DESTINY+ (siglas de Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage Phaethon fLyby and dUst Science) de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) podría ofrecer más respuestas. A finales de esta década, se espera que la nave espacial DESTINY+ pase cerca de Faetón, obteniendo imágenes de su superficie rocosa y estudiando el polvo que pueda existir alrededor de este enigmático asteroide.
Para más información: Qicheng Zhang et al, Sodium Brightening of (3200) Phaethon near Perihelion, The Planetary Science Journal (2023). DOI: 10.3847/PSJ/acc866