El reino de los asteroides 2. Los vacíos de Kirkwood

El conocimiento de los asteroides fue creciendo y en todo esto el desarrollo de las computadoras resultó ser un asunto de gran importancia para ir desentrañando el origen y la evolución del cinturón de asteroides, aunque un hallazgo temprano planteó un misterio que permaneció sin resolver durante más de un siglo. Daniel Kirkwood, un astrónomo americano de la Universidad de Indiana, examinó un las distribuciones orbitales de unos 100 asteroides conocidos en 1867. El resultado fue que no parecían estar uniformemente ubicados entre Marte y Júpiter, sino que existían vacíos en su distribución. Kirkwood descubrió que las posiciones de estos vacíos se correspondían con las resonancias orbitales con Júpiter. Por ejemplo, Kirkwood no encontró asteroides que en una resonancias 1:3 con el periodo orbital de Júpiter. A medida de que el número de asteroides descubiertos crecía, casi todas las relaciones orbitales numéricas sencillas (como 1:2,1:3,2:5 y 3:7) parecían tener un vacío asociado con cada una de ellas, mientras que unas pocas relaciones de período orbital (como 2:1 y 1:1) mostraban concentraciones importantes de asteroides.
Distribución de los asteroides y las resonacias orbitales con Júpiter. Queda claro que en determinadas regiones los asteroides no prosperan
Estaba claro que Júpiter era claramente el culpable de esto, pero su modus operandi había permanecido sin resolver hasta la década de los 80 cuando Jack L Wisdom (MIT) mostró que las posiciones de los vacíos eran caóticamente inestables. Un sus simulaciones por computadora revelaron que en un asteroide hipotético situado en una órbita circular a 2,5 unidades astronómicas del Sol (correspondientes a la resonancia de Kirkwood 1:3) sufre un incremento muy grande de su excentricidad orbital en tan sólo 100000 años, aunque no precisamente predecible. Una vez que el asteroide sigue una trayectoria excéntrica hacia las proximidades de Marte o la Tierra, un encuentro cercano o colisión lo borra de la lista de asteroides del Cinturón Principal. En muchos casos la excentricidad puede aproximarse a 1 lo que provoca un encuentro cercano con el Sol. El resultado siempre es que un asteroide que habite o se aventure en una resonancia inestable sea eliminado muy rápidamente.
Cuando los astrónomos comprendieron los vacíos de Kirkwoodcomenzó a surgir una imagen más clara del Cinturón de Asteroides. Parece más probable que la rápida formación de Júpiter interrumpiera la acreción de un hermano pequeño situados entre Marte y el planeta gigante. A través de la multitud de resonancias de la región, las órbitas circulares de muchos planetesimales cambiaron a órbitas excéntricas. De esta forma en lugar de tener un planeta interjoviano creciendo por la suave fusión de cuerpos en unirse órbitas cercanas, las excentricidades más altas de los planetesimales evitaron que se produjesen fusiones. Estos últimos encuentros fueron más destructivos que constructivos evitando que el planeta faltante pudiera formarse. También mediante este proceso o quizá mediante más interacciones gravitatorias con objetos ocasionalmente eyectados de la región por Júpiter, más del 99,9% de la masa inicial del Cinturón de asteroides (quizá varias veces la masa de la Tierra) fue eliminada. Lo que queda ahora son los pedazos de roca fósil de un planeta que no pudo formarse. La masa combinada de todos los asteroides, formaría un cuerpo de menos de la mitad del tamaño de la Luna.
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Continuará...
Publicado en Odisea cósmica¡Suscríbete Ya!