El misterio de Faetón y las gemínidas

Las gemínidas son una popular lluvia de estrellas fugaces que se deja ver cada año a mediados de diciembre. Aunque en la actualidad es una lluvia muy abundante (hasta 120 estrellas fugaces visibles por hora), no siempre fue así. Los gemínidas comenzaron a aparecer a mediados del siglo XIX y en sus primeras lluvias solo podían verse entre 10 y 20 estrellas fugaces por hora como mucho.

Como otras lluvias de estrellas fugaces, el fenómeno evidencia que ese punto de la órbita terrestre cruza por la estela de trocitos dejados a lo largo de su órbita por un astro.

Durante más de un siglo, no se supo cuál era el astro generador de esa lluvia anual de fragmentos que entran en la atmósfera de la Tierra. En octubre de 1983, mediante el satélite astronómico IRAS (Infrared Astronomical Satellite), se descubrió a Faetón (Phaethon), que tarda 524 días en dar una vuelta al Sol y se acerca a este más de lo que se acerca Mercurio, el planeta más próximo al Sol. El estudio de la órbita de Faetón llevó al astrónomo Fred Whipple a descubrir que este astro es la fuente de las gemínidas.

Faetón es uno de los astros potencialmente peligrosos por el riesgo (remoto pero mayor que cero) de que una perturbación orbital le haga acercarse demasiado a nuestro mundo y colisione contra él.

Se ha debatido ampliamente si Faetón, cuyo diámetro es de cerca de 6 kilómetros, es un asteroide o un cometa, ya que tiene características de ambos. Las lluvias anuales de estrellas fugaces de las que se conoce su origen están generadas típicamente por cometas y de hecho la órbita de Faetón es muy elíptica como las de los cometas. Sin embargo, el espectro de Faetón revela una composición química propia de un asteroide rocoso. Y los trocitos desprendidos de él que conforman las gemínidas son varias veces más densos que los típicos de los cometas.

Cuando los cometas, muy ricos en hielo, pasan cerca del Sol, se calientan. Eso hace vaporizar el hielo de su superficie y el del nivel del subsuelo más cercano a esta a medida que va quedando expuesto al exterior. Al sublimarse el hielo, se libera el material pétreo que permanecía cohesionado por ese hielo. El gas y las partículas pétreas más ligeras así liberados, que la baja gravedad del astro no puede ya retener, se esparcen, conformando una nube y una estela que aumentan el brillo total del conjunto.

Los asteroides están hechos mayormente de material pétreo y no pueden aumentar su brillo mediante ese mecanismo de sublimación de material muy rico en hielo. La órbita de Faetón lo lleva periódicamente tan cerca del Sol que en ese tramo de su recorrido la superficie alcanza una temperatura de 750 grados centígrados aproximadamente. En estas circunstancias, más drásticas que las sufridas por la mayoría de los cometas y asteroides conocidos, cualquier hielo de agua, dióxido de carbono o monóxido de carbono cerca de la superficie del asteroide se habría disipado en el espacio hace tiempo.

Extrañamente, diversas observaciones de Faetón revelaron que a raíz de su paso cerca del Sol su brillo aumenta mucho más de lo que puede esperarse en un asteroide. Este enigma ha causado mucho desconcierto.

Ahora, el equipo de Björn Davidsson, de la NASA, y Joseph Masiero, del Instituto Tecnológico de California (Caltech), en Estados Unidos ambas instituciones, ha planteado una hipótesis, respaldada por una serie de experimentos, que podría explicar el misterio.

La clave podría estar en el sodio, relativamente abundante en los asteroides.

Los autores del nuevo estudio creen que cuando el asteroide se acerca al Sol, su sodio se calienta y se vaporiza. Este proceso debe haber agotado el sodio de la superficie hace mucho tiempo, pero dentro del asteroide aún queda mucho sodio y este todavía se calienta, se vaporiza y sale disparado al espacio a través de grietas y fisuras de la corteza de Faetón. Estos chorros proporcionarían suficiente impulso para expulsar los restos pétreos que han quedado sueltos en la superficie.

Esta ilustración muestra al asteroide Faetón siendo calentado por el Sol. La superficie del asteroide se calienta tanto que el sodio de su interior puede vaporizarse y salir al espacio a través de grietas en la corteza, arrastrando consigo partículas sólidas y creando las condiciones necesarias para que el astro brille como un cometa. (Imagen: NASA JPL / Caltech-IPAC)

Así pues, esta acción del sodio podría explicar no solo que el asteroide brille como un cometa, sino también el modo en que los meteoroides de las gemínidas son expulsados del asteroide.

El estudio se titula “Volatility of Sodium in Carbonaceous Chondrites at Temperatures Consistent with Low-Perihelia Asteroids”. Y se ha publicado en la revista académica Planetary Science Journal. (Fuente: NCYT de Amazings)