Hemos sabido por un tiempo que el asteroide 3200 Faetón 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 Gemínidas, a pesar de que los cometas son responsables de la mayoría de las lluvias de meteoritos. Los científicos habían culpado del comportamiento de Faetón al polvo que escapa del asteroide cuando es quemado por el Sol. Sin embargo, un nuevo estudio que utiliza dos observatorios solares de la NASA revela que la cola de Faetón no es polvorienta en absoluto, sino que en realidad está hecha de gas sodio.
«Nuestro análisis muestra que la actividad similar a la de un cometa de Faetón no puede explicarse por ningún tipo de polvo», dijo el estudiante de doctorado del Instituto de Tecnología de California Qicheng Zhang, autor principal de un artículo publicado en el Planetary Science Journal que informa sobre los resultados.
Los asteroides, que son 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 típicamente forman colas a medida que el Sol vaporiza su hielo, expulsando material de sus superficies y dejando un rastro a lo largo de sus órbitas. Cuando la Tierra pasa a través de un rastro de escombros, esos trozos cometarios se queman en nuestra atmósfera y producen un enjambre de estrellas fugaces: una lluvia de meteoritos.
Después de que los astrónomos descubrieron Faetón en 1983, se dieron cuenta de que la órbita del asteroide coincidía con la de los meteoros Gemínidas. Esto apuntaba a Faetón como la fuente de la lluvia anual de meteoritos, a pesar de que Faetón era un asteroide y no un cometa.
En 2009, el Observatorio de Relaciones Terrestres Solares (STEREO) de la NASA detectó una cola corta que se extendía desde Faetón cuando el asteroide alcanzó su punto más cercano al Sol (o «perihelio») a lo largo de su órbita de 524 días. Los telescopios regulares no habían visto la cola antes porque solo se forma cuando Faetón está demasiado cerca del Sol para observar, excepto con observatorios solares. STEREO también vio la cola de Phaethon desarrollarse en aproximaciones solares posteriores en 2012 y 2016. La apariencia de la cola apoyaba la idea de que el polvo escapaba de la superficie del asteroide cuando era calentado por el Sol.
Sin embargo, en 2018, otra misión solar fotografió parte del rastro de escombros de Gemínidas y encontró una sorpresa. Las observaciones de la sonda solar Parker de la NASA mostraron que el rastro contenía mucho más material del que Phaethon podría arrojar durante sus acercamientos cercanos al Sol.
El equipo de Zhang se preguntó si algo más, aparte del polvo, estaba detrás del comportamiento similar al cometa de Faetón. «Los cometas a menudo brillan brillantemente 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 brillo de Faetón», dijo Zhang.
Un estudio anterior, basado en modelos y pruebas de laboratorio, sugirió que el intenso calor del Sol durante los acercamientos solares cercanos de Faetón podría vaporizar el sodio dentro del asteroide e impulsar la actividad similar a la de un cometa.
Con la esperanza de descubrir de qué está hecha realmente la cola, Zhang la buscó nuevamente durante el último perihelio de Phaethon en 2022. Utilizó la nave espacial Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), una misión conjunta entre la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), que tiene filtros de color que pueden detectar sodio y polvo. El equipo de Zhang también buscó imágenes de archivo de STEREO y SOHO, encontrando la cola durante 18 de los acercamientos solares cercanos de Phaethon entre 1997 y 2022.
En las observaciones de SOHO, la cola del asteroide apareció brillante en el filtro que detecta el sodio, pero no apareció en el filtro que detecta el polvo. Además, la forma de la cola y la forma en que se iluminó cuando Faetón pasó por el Sol coincidió exactamente con lo que los científicos esperarían si estuviera hecha de sodio, pero no si estuviera hecha de polvo.
Esta evidencia indica que la cola de Faetón está hecha de sodio, no de polvo.
«No solo tenemos un resultado realmente genial que pone fin a 14 años de pensar en un objeto bien escudriñado», dijo el miembro del equipo Karl Battams del Laboratorio de Investigación Naval, «sino que también lo hicimos utilizando datos de dos naves espaciales heliofísicas, SOHO y STEREO, que no tenían la intención de estudiar fenómenos como este».
Zhang y sus colegas ahora se preguntan 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 también pueden no ser ‘cometas’ en el sentido habitual del cuerpo helado, sino que pueden ser asteroides rocosos como Faetón calentado por el Sol», explicó Zhang.
Aún así, queda una pregunta importante: si Faetón no arroja mucho polvo, ¿cómo suministra el asteroide el material para la lluvia de meteoros Gemínidas que vemos cada diciembre?
El equipo de Zhang sospecha que algún tipo de evento disruptivo hace unos miles de años, tal vez una pieza del asteroide que se rompió bajo las tensiones de la rotación de Faetón, causó que Faetón expulsara los mil millones de toneladas de material que se estima que componen la corriente de escombros de Gemínidas. Pero lo que fue ese evento sigue siendo un misterio.
Más respuestas pueden venir de una próxima misión de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) llamada DESTINY + (abreviatura de Demostración y Experimento de Tecnología Espacial para el viaje interplanetario Phaethon fLyby y dUst Science). A finales de esta década, se espera que la nave espacial DESTINY + vuele más allá de Phaethon, obteniendo imágenes de su superficie rocosa y estudiando cualquier polvo que pueda existir alrededor de este enigmático asteroide.
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Fuente: NASA