¡Ceres expulsa vapor!

La diferenciación tradicional entre los cometas, como inmensas bolas de hielo sucio, y los asteroides, como rocas, parece estar disipándose. Ceres, un planeta menor o el mayor asteroide de nuestro Sistema Solar, dependiendo de cómo se le mire, expulsa vapor de agua y puede que lo esté haciendo precisamente como un cometa, por sublimación de hielo.

Este fenómeno fue descubierto por un grupo de astrónomos de distintas procedencias, utilizando el telescopio espacial Herschel. Un hallazgo que tiene que ver con las migraciones significativas de los grandes planetas del sistema Solar, porque pudieron no haberse formado exactamente donde están ahora.

Los resultados llegan en el momento oportuno para la misión Dawn de la NASA, que está en su camino hacia Ceres, después de pasar más de un año orbitando alrededor del gran asteroide Vesta. Se prevé que Dawn llegue a Ceres en la primavera de 2015 y, será sólo entonces, cuando podamos conocer su aspecto real.

“Tenemos una nave espacial camino a Ceres, por lo que no tendremos que esperar mucho tiempo antes de conseguir más información sobre este intrigante fenómeno, en un trabajo de campo hecho sobre la propia superficie de este cuerpo”, explicó Carol Raymond, investigadora principal adjunta para Dawn de la NASA del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California. “Dawn hará un mapa de la geología y la química de la superficie en alta resolución, revelando los procesos que impulsan la actividad de esta emisión de gases”.

Ceres, con un diámetro de tan sólo mil kilómetros, es un mundo en miniatura, un cuerpo del cinturón de asteroides, el inmenso anillo de fragmentos situado entre las órbitas de Marte y de Júpiter.

Se había descubierto ya la pista del agua en ese asteroide, en forma de minerales hidratados, pero el equipo internacional liderado por el científico de la Agencia Europea del Espacio (ESA), Michael Küppers, anunció que ahora que ha identificado directamente con el Herschel, el observatorio de infrarrojos de la ESA, vapor de agua en su entorno y dos fuentes de emisión en su superficie, de unos seis kilogramos por segundo.

Ceres, descubierto en 1801, es un planeta enano, pero contiene la tercera parte de la masa total del cinturón de asteroides y al parecer tiene un núcleo rocoso y un manto exterior helado que, de derretirse, elevaría a su superficie más agua dulce de la que está presente en toda la Tierra. Los materiales que lo componen, probablemente  se remonten a los primeros millones de años de existencia de nuestro sistema solar y se acumularon para formarlo incluso antes de que sucediera planetas de nuestro sistema solar lo hicieran.

La evaporación de agua puede ser debida a un proceso de sublimación, es decir, cuando el hielo se transforma directamente en gas, sin pasar por estado líquido, como en los cometas, o al proceso de criovulcanismo, cuando la erupción de los volcanes es de elementos volátiles, como el agua, en lugar de rocas fundidas”, escriben Küppers y sus colegas en la revista Nature.

Se inclinan más bien por la explicación cometaria, pero no se puede descartar la otra idea; y, en ese caso, habría que pensar en una fuente de calor interna de radioisótopos de larga duración que mantendrían el calor necesario para generar las emisiones de vapor.

“Es la primera vez que se detecta agua en el cinturón de asteroides y demuestra que Ceres tiene una superficie de hielo y una atmósfera”, afirma Küppers en un comunicado de la ESA. Las observaciones con el Herschel no proporcionaron suficiente resolución como para distinguir el origen del vapor, pero estos astrónomos han sido capaces de determinar las fuentes en la superficie observando las variaciones de la señal del agua durante la rotación de nueve horas del planeta enano. Han identificado así dos zonas concretas, que son unos 5% más oscuras que la media, por lo que absorberían más luz solar, siendo más templados y eficaces en la sublimación del hielo.

La cuestión tiene mucho que ver con la denominada línea de nieve que, como una convención, divide el Sistema Solar en dos regiones: la interior de los cuerpos rocosos, en la que el agua habría llegado a los planetas con el  bombardeo de cometas, después de su formación, y la exterior de los cuerpos helados, más allá del cinturón de asteroides. Claro que algunos de esos cuerpos de hielo han podido migrar hacia el interior, señalan los investigadores.

De hecho, la frontera se ha empezado a diluir con el descubrimiento de agua helada en la superficie de algunos asteroides. Si el vapor de Ceres se debe efectivamente a la sublimación de agua helada en su superficie, esto demostraría que ese mecanismo no se limita a los cometas, sino que está presente también en objetos del cinturón de asteroides.

Otros dos investigadores, Humberto Campins y Christine M. Comfort, de la Universidad de Florida Central, comentan el hallazgo y sus implicaciones en Nature y hacen hincapié en lo diferente que es Ceres de otro gran asteroide, Vesta, este último más seco y con una superficie ígnea con un pasado de calor y erupciones volcánicas que no parece haber sufrido el primero. “Es muy probable que Ceres se formase en una región más fría en el exterior del sistema solar que Vesta”, argumentan estos científicos. Entonces entra en juego la migración de planetas y otros cuerpos dentro del Sistema Solar.

Campins y Comfort recalcan que una de las primeras pistas de que los planetas gigantes podrían haberse desplazado significativamente vino de la mano del descubrimiento de planetas extrasolares gigantes más cerca de su estrella que Mercurio lo está del Sol, en órbitas en las que no habrían podido formarse. “La migración planetaria, desde entonces, se ha utilizado para explicar varias observaciones desconcertantes”, señalan estos astrónomos. “La de Júpiter, por ejemplo, podría ser la causa de las diferencias de composición observadas en distintos asteroides”, añaden.

“Según este escenario, los planetas gigantes en migración habrían alterado las poblaciones de cuerpos pequeños rocosos y helados, asteroides y cometas, que chocarían con la Tierra y la Luna y habrían depositado moléculas orgánicas y agua en nuestro mundo”. El descubrimiento de las emisiones de vapor de agua en Ceres, concluyen, son compatibles con esta perspectiva de migración planetaria en la historia primitiva del Sistema Solar.

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