Desentrañando los misterios de Ultima Thule, un planetesimal primigenio

El 1 de enero de 2019 la sonda New Horizons de la NASA realizó el sobrevuelo más lejano de un objeto del sistema solar. El protagonista era 2014 MU69, un objeto también conocido informalmente —para disgusto de la Unión Astronómica Internacional— como Ultima Thule. 2014 MU69 resultó ser un binario de contacto de 35 kilómetros de longitud, o sea, dos objetos pegados por un estrecho «cuello», objetos que serían bautizados como Ultima —el cuerpo más grande— y Thule —el más pequeño—. La forma llamó la atención de los investigadores, aunque tampoco era algo especialmente extraordinario: muchos asteroides y cometas parecen ser la unión de dos objetos independientes. Eso sí, en ninguno de estos cuerpos menores se aprecian de forma tan clara los dos componentes como en Ultima Thule. Pero lo que ha causado auténtica sensación es que los dos cuerpos —especialmente Ultima— sean casi planos. Nadie se podía imaginar que un objeto del cinturón de Kuiper tuviese el aspecto de dos galletas de jengibre unidas la una a la otra.

La imagen de más alta resolución de Ultima Thule tomada por la New Horizons (NASA/JHU-APL/SwRI).

New Horizons pasó a una distancia mínima de 3500 kilómetros de Ultima Thule el 1 de enero de este año a las 05:33 UTC a una velocidad de 14,4 km/s. El encuentro fugaz tuvo lugar a 6620 millones de kilómetros de la Tierra. La New Horizons no descubrió ningún tipo de atmósfera, anillos o satélites alrededor de Ultima Thule y el equipo de la misión cree que estamos ante un cuerpo primordial que ha permanecido más o menos intacto desde la formación del sistema solar hace 4600 millones de años. O sea, estamos contemplando un planetesimal primordial, un bloque de construcción del sistema solar intacto. Se desconoce por qué tiene esa forma tan plana, una característica que sin duda es el mayor misterio que nos ha dejado la breve visita de la New Horizons, pero sí sabemos que la unión de los dos objetos tuvo que producirse a una velocidad muy baja, de alrededor de 7 km/h.

2014 MU69: la galleta cósmica (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Los ejes principales de los dos cuerpos están alineados, lo que indica que se unieron suavemente (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Geometría del sobrevuelo de Ultima Thule (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

Además de su forma de galleta doble, lo primero que llama la atención de Ultima Thule es la escasez de cráteres de varios kilómetros diámetro. La única excepción parece ser un cráter de cerca de un kilómetro en Thule, apodado Maryland, aunque todavía no está del todo claro que sea un cráter de impacto. Una cadena de cráteres cerca del limbo de Ultima se asemejan a las depresiones que encontramos en cometas como el Tempel 1 y quizá podrían haberse originado por la emisión de volátiles desde el interior del cuerpo o por colapso de la superficie. Aunque Ultima Thule está muy lejos del Sol para que el agua se sublime, otras sustancias como el nitrógeno o monóxido de carbono pueden haber dejado una huella permanente en la superficie hace millones de años al escapar del interior.

Algunas características de Ultima Thule (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Ultima Thule a color (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Thomas Apperé).

Y es que cuando uno trata con objetos con alto contenido de hielos la identificación de cráteres de impacto no es una tarea sencilla. A este hecho se le añade la particularidad de que en el cinturón de Kuiper la velocidad media de impacto entre objetos es del orden de 1 km/s, muy inferior a las velocidades que encontramos en el sistema solar interior, por lo que todavía no se entienden muy bien cómo se forman los cráteres de impacto a semejante distancia del Sol. Recientemente el equipo de la New Horizons también ha demostrado que el número de cráteres de pequeño tamaño en Plutón es escaso, una indicación de que el número de objetos pequeños en el cinturón de Kuiper no es muy alto.

La superficie de ambos lóbulos presenta otras manchas blancas y regiones oscuras de naturaleza desconocida. Las zonas blancas podrían estar formadas por material más fino ya que el cuello también es más brillante y se trata de una zona que tiende a acumular regolito por culpa de sus elevadas pendientes. La gravedad de Ultima Thule es de apenas una diezmilésima de g, aunque la aceleración gravitatoria superficial cambia drásticamente por culpa de la forma tan particular que tiene este objeto. Además, Ultima está dividido en unos ocho pedazos de más o menos el mismo tamaño que refuerzan su aspecto de galleta cósmica. ¿Son planetesimales originales que se unieron para dar forma a Ultima o se trata de una evolución posterior?

Unidades geológicas de Ultima Thule y el cometa 67P a escala (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Ultima Thule y otros objetos planos del sistema solar (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

Ultima Thule tiene un periodo de rotación de 16 horas y su eje está inclinado 98º con respecto a la órbita. O sea, apunta hacia el Sol. Por este motivo el equipo de la New Horizons fue incapaz de determinar el periodo de rotación hasta justo antes del sobrevuelo. Los dos lóbulos, Ultima y Thule, son más bien elipsoides aplanados con los dos ejes mayores de cada uno alineados. Esto se interpreta como una prueba de que los dos cuerpos son primigenios y que orbitaron uno alrededor del otro antes de colisionar muy suavemente para fusionarse, ya que las fuerzas de marea favorecen esta alineación. Ignoramos cuál fue la causa de que los dos cuerpos se fusionaran, pero la mecánica orbital deja pocas posibilidades, así que lo más probable es que se debiese a interacciones gravitatorias con otros cuerpos cercanos que terminaron por ser expulsados del sistema (la otra opción es que se frenasen por la presencia del gas de la nebulosa primordial).

Recreación del proceso de formación de Ultima Thule. La fusión de los dos lóbulos se pudo deber a la interacción con otros objetos y a impactos (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

Con respecto a su color rojizo, casi con toda seguridad se debe a la presencia de sustancias orgánicas complejas denominadas tolinas, formadas por la interacción de compuestos del carbono simples con la luz ultravioleta del Sol y los rayos cósmicos. Lo interesante es que el color de Ultima Thule es similar al de la mayoría de cuerpos del cinturón de Kuiper, una prueba de que se trata de un objeto primigenio y, además, un miembro típico de esta zona del sistema solar. En cuanto a su composición, aparte de las tolinas, los espectrómetros MVIC y LEISA han detectado la presencia de agua y metanol en su superficie, algo que era de esperar.

Algunas sustancias detectadas en Ultima Thule (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
El color real de Ultima Thule (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Variaciones del color de Ultima Thule (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
El color de Ultima Thule comparado con otros objetos del sistema solar (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

Ultima Thule es un cuerpo fascinante. La frustración que produce el saber que no volveremos a verlo de cerca en muchas décadas queda compensada por la alegría de haber podido ser testigos de un acontecimiento tan extraordinario como ha sido la visita de un artefacto humano a este lejano bloque de formación del sistema solar durante el transcurso de nuestras vidas.

Referencias:

  • http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/Press-Conferences/index.php?page=2019-03-18


42 Comentarios

      1. No lo creo, spacex no es tan estúpida para dejar pasar esto segúro que veremos despegar la dragón con tripulación antes que termine el año

  1. La unión Astronómica Mundial es la autoridad en poner los nombres oficiales, NO UNA PERSONA X, de verdad no entiendo porque tanta reverencia a Alan por parte de Daniel y algunas personas más, Eris es del “mismo tamaño” que Plutón y hasta de mayor masa y nadie se acuerda de él y mucha gente venera a Alan y sus retos de niño grosero a la UAI, Plutón es un planetita enano y 2014 MU69 NO TIENE NOMBRE y punto.

    1. ¿Dónde ves tú la reverencia? igual lo que tienes son unos prejuicios como un camión de grandes… no se a qué viene sacar a colación aquí Plutón.

    2. En serio, es que flipo… de este comentario:

      “El protagonista era 2014 MU69, un objeto también conocido informalmente —para disgusto de la Unión Astronómica Internacional—”

      ¿Qué narices ves de malo? de verdad, ¿cuál es tu problema?

      1. Tal vez esta persona no le gusta el tono con el que daniel menciona el hecho de que Alan y la UAI “estén peleados”. Un tono entre sarcasmo y burla; que personalmente me parece muy divertido. (Sigue así daniel no cambies).

        Otra opción sea que piense que daniel es pro-yanki debido a no se, que la misión new horizons sea netamente de la NASA y que Europa ya no tenga sondas en el sistema solar exterior. Lo que personalmente desata los celos de cualquiera.(si es una lastima que mi país México no invierta en el espacio como se debe. En vez de subcontratar compañías. Que no aportan nada por el país.)

        Ya ultima opción es que sea una persona un poco troll o muy malhumorada y las emociones lo vencieron. Y aquí esta queriendo o no dando polémica.

        Últimamente desde que los comentarios sobre el Miura. La Neta me he abstenido de comentar por miedo a meterme en cuestiones nacionales que no conozco y a ganarme el odio de alguno de ustedes.

        Pero si quieren un consejo cuates de España sería:
        Hey chicos tienen una agencia espacial. Empresas del sector aeroespacial, telescopios de avanzada. Varias misiones realizadas, bien o mal hacia el cosmos.
        Y algunas otras cosas que e dejo en el tintero.
        Para todos ustedes. Disfruten lo que tienen, pero no dejen ambicionar mas. Si ustedes no son china. Pero pasito a pasito ahí van.

        Nosotros (México) tenemos una sombra llamada EUA y para bien o para mal ahí esta. En cuanto al desarrollo espacial es un muro casi infranqueable. Y competir con ellos se ve difícil que no imposible. Por eso aunque nuestra agencia espacial no pase de mandar Cansats me alegro que al menos el interés por el espacio exista.

        Y bueno como ya me extendi demasiado. Creo que nadie leerá este comentario por lo largo que es. Les deseo una feliz semana. Estén todos tranquilos que vida es una y los corajes no le caen bien a la salud. Saludos y abrazos. De alguien que no conocen. Bye.

        1. Solo una puntualización sobre “Hey chicos tienen una agencia espacial”, por desgracia en España no existe una agencia espacial, tenemos un instituto aeroespacial, pero no se puede considerar agencia. Además, a este instituto le han ido cargando con trabajos en otras áreas que a priori se escapan de su objetivo, por ejemplo, pruebas de tecnologías para vehículos terrestres: http://www.inta.es/opencms/export/sites/default/PISTAS/es/home/

        2. Amigo mexicano, imagínate lo es es aquí en Argentina nuestro programa especial… La CONAE se rige meramente por la política de turno, y ahí estamos con el Tronador 2 prácticamente cancelado y anunciando con bombos y platillos que está por salir el segundo satélite totalmente argentino… Cuando otros países tienen a la ISS

        3. La AEM, lo debería seguir el ejemplo de Indonesia y Vietnam que en materia espacial ambos países están avanzando mucho…

          Y ojalá Latinoamerica formaran una agencia espacial conjunta, como recientemente acaban de hacer en África y los países árabes en Pan-arab…

          Si se unieran podrían tener una agencia espacial, que de verdad pudiera hacer cosas muy chulas…de todas formas soy optimista porque cada vez se ve más necesario entre los países invertir en el espacio…y lo veremos muy bien durante la próxima década…

    3. “2014 MU69”
      google.com/search?q=%222014+MU69%22
      Cerca de 658.000 resultados

      “Ultima Thule”
      google.com/search?q=%22Ultima+Thule%22
      Cerca de 5.450.000 resultados

      Nada más que añadir, Señoría.

    4. Eris es del “mismo tamaño” que Plutón y hasta de mayor masa y nadie se acuerda de él

      El drama vital de Eris me conmueve en lo más profundo de mi ser.
      Perdido en la inmensidad de la noche cósmica, condenado a soportar eones de soledad… Y nadie se acuerda de él.
      Es tan triste…

      Y encima, los humanos le tiran los tejos al primer KBO miserable que pasa por ahí cerca.

      ¿Es el cruel destino de Eris una metáfora de la soledad existencial del ser humano?

      1. No se puede tolerar semejante ignominia. No les creas, Eris, mi querido y fiel planeta enano. Eris, te tenemos presente en cada segundo de nuestros tristes días. Tu (débil) luz es nuestra guía y nuestra inspiración. ¡Siempre estarás en nuestros corazones!

  2. Lo de la ausencia de cráteres no me sorprende tanto. Es un cuerpo muy pequeño y se encuentra en una zona muy alejada del centro del Sistema Solar, en medio del gran vacío del Espacio, podríamos decir. Entiendo que la probabilidad de ser alcanzado por alguna “piedra” suelta disminuye en esas condiciones. O no te topas con nada o, si tienes muy mala suerte y te encuentras con otro cuerpo de unas dimensiones apreciables, en lugar de un cráter te partes en trozos.

    1. Sí, en esos aspectos tienes razón, pero ten en cuenta que es un cuerpo MUUUUY antiguo y por tanto ha tenido mucho tiempo para tener encontronazos.

    2. Sí, bueno, a posteriori es fácil deducirlo 😉

      Hablando en serio: pues a mí sí me ha sorprendido. Estamos tan acostumbrados a ver cuerpos cosidos a cráteres…

      Tal vez tenga algo que ver con la extraña escasez de miembros pequeños del KBO. Si hay pocos objetos pequeños, es lógico que haya pocos cráteres.

      Saludos

      1. La existencia de millones de KBO no deja de ser una estimación teórica
        Si algo hemos aprendido en estos últimos 30 años es que las presiones y las teorías han caído una detrás de otra. La principal validez de los modelos es que al final no han sido válidos.
        Por tanto habrá que poner en la mesa la posibilidad de que el Cinturón de Kuiper esté mucho más vacío de lo esperado. Recordemos que las pasaron canutas para encontrar un nuevo destino para New Horizonts y a estas alturas no hay otro objetivo, no han encontrado nada de nada.

        1. El problema del segundo objetivo es porque el espacio es muuuuuuy grande (¡Diantres!)y y la sonda va en una dirección que coincide con el centro de la vía láctea, por lo que ver cuerpos excepcionalmente poco brillantes es más complejo

  3. Ultima Thule, aunque sea plano, me sigue pareciendo un osito de gominola, sobre todo porque su superficie parece suave, sobre todo en el centro. En los bordes parecen más contrastados algunos cráteres, aunque quizá se deba a la iluminación.

    Supongo que, aunque sólo fuera durante su formación, debió de recibir impactos que formaron cráteres. Me parece poco probable que esos cráteres se erosionaran. ¿No será que están cubiertos por sustancias con cierta fluidez, como el hielo de nitrógeno o hidrocarburos, que se hayan deslizado hasta cubrir las irregularidades, sobre todo cerca del centro de gravedad?

      1. Supongo que nadie tiene ni idea, y un profano como yo mucho menos, de si estos objetos tan alejados del sol, tan fríos y en un espacio tan vacío y tan grande como el sistema solar exterior, están recogiendo más o menos materia que aquella de la que se desprenden.
        Por una parte el intenso frío retrasa la sublimación de las sustancias más volátiles, por el contrario, ya ha pasado tanto tiempo desde que se formó el sistema solar que quizá queda muy poca materia dispersa que recolectar.
        Esperemos que los resultados de la sonda New Horizons nos orienten, o que haya más sondas a esa inmensa parte de nuestro sistema.

  4. Mhhh….
    Suponiendo que dos objetos mayores, no muy densos ni compactos se dan tortazo pero no totalmente de modo frontal, sino medio de refilon. Salen disparados cada uno por su lado, pero del impacto surgen materiales medio aboyados y compactados con formas más o menos planas.
    La velocidad del impacto no debería se muy alta, más bien baja. Creo…

    Unas simulaciones ya! 😆

    Un abrazo, Roberto.

    1. Una simulación a la que te criaste.
      Dos boyos de cemento o yeso a medio fraguar y los chocas lateralmente y vemos que queda.

      Estaba buscando una actividad para que mi esposa se convenza de que no le convego y me deje de una una buena vez. Creo que di en el clavo. ;)))

    1. Vale. Ahora intenta lo mismo con dos piedras areniscas. Buena suerte 😉
      Y cuando chocan dos asteroides de tipo “pila de escombros” es aún peor.

      Tampoco estás teniendo en cuenta la escala. En una piedra dura y compacta de 10 centímetros, las fuerzas de cohesión molecular son importantes. Pero en una “piedra” de 10 kilómetros ya no, por muy duro y compacto que sea el material, en un choque de cuerpos a esa escala la estructura sólida se comporta como un “fluido viscoso”.

      Y a propósito de simulaciones, la planura de Ultima Thule tiene una explicación muy sencilla:

      El atento Admin bien sabe que la New Horizons se aproxima a toda pastilla, no le pierde el ojo. Pero aparte de eso la jornada está más serena que monumento al soldado comatoso desconocido (¡cómo olvidar el “inhalante” caso del soldado que quedó soldado al bote de adhesivo toluénico!), ideal para ponerse a descargar unos torrentitos de dudoso origen, y de mientras photoshopear unas fotos suyas destinadas a redes sociales con el fin de documentar fielmente su jamesbondesco estilo de vida.

      En eso el profesional siente el llamado de la naturaleza y abandona su puesto por unos breves instantes. Pero el tiempo es relativo, en particular cuando se trata de finiquitar un asunto de frijoles saltarines del día anterior… y la mecánica orbital es inflexible, por no mencionar que la New Horizons no puede frenar ni aunque quisiera.

      Y se produce el gran encuentro gran. Desatendida y con escasos recursos (los torrentitos pesan lo suyo y el Photoshop no se hace más liviano con cada nueva versión) la simulación procedural automáticamente hace lo que puede a las apuradas para dotar de volumen a lo que hasta ese mismísimo instante era una mera imagen 2D porque… ¿para qué malgastar recursos 3D en un pedrolo perdido de la mano del Arquitecto cuando todavía ningún observador se ha acercado a la resolución crítica?

      Finalmente el Admin retorna a su puesto… y el rictus de alivio que alumbra su tez cambia a horror frío cuando descubre que el desaguisado del bilenio ya está hecho y no hay Photoshop que valga: el torrentito más sabroso aborta al alcanzar el 99% de la descarga.

      The truth is out thereFox Mulder Nick Bostrom

  5. Parece que SpaceX está teniendo problemas legales Starlink. La competencia directa, OneWeb parece que se lo está poniendo difícil.

    De momento OneWeb está contratando todos los lanzadores competencia de SpaceX, algo lógico. Parece una carrera contra-reloj para ver quien llega primero y parece que OneWeb va a por todas.

    Ahora la cuestión es la altura a la que irán colocados estos satélites, cuanto más bajo (550km) mejor para así evitar la latencia. Pero parece que OneWeb le esta poniendo palos en las ruedas a Starlink con la FCC y ahora no se sabe si SpaceX podrá comenzar a lanzar su primera fase para Abril/Mayo.

    Y sin Starlink no hay dinero para el Starship.

    1. Si, los de OneWeb están venga quejarse ante la FCC de la constelación Starlink, pero afortunadamente sin ningún éxito, por lo menos de momento. Esperemos que no consigan retrarsarla.

    2. Y sin Starlink no hay dinero para el Starship.

      Bueno, creo que sin Starlink no hay dinero para grandes misiones marcianas y para crear una infraestructura en Marte, pero sí para Starship (al menos para la primera versión de carga).

      Especialmente ahora, con la nueva versión de acero, mucho más barata de construir, y sin necesidad de grandes factorías ni infraestructuras (aparte de la rampa de lanzamiento, claro): las piezas de los cohetes -motores, aviónica, etc- se fabricarán en Hawthorne, y se montarán en los sitios de lanzamiento.

      Todo pensado para conseguir la máxima rapidez y operatividad con el mínimo coste.

      Si el escudo térmico activo funciona (es un “si” crucial), supongo que SpX podrá construir un BFR -de carga- con su propio dinero.

      Pero para que se cumplan los sueños marcianos de Musk se necesita la financiación de Starlink (o alguna financiación).

      1. Imagino que para Starlink no será gratis enviar satélites al espacio. Esos 10.000 satélites enviados será dinero que ganará Space-X.
        Lo único que me hace dudar de las pruebas del escudo térmico es que no se ha probado con una corriente de aire parecida a lo que hay cuando aterrizas a Match 7,8 o 24. La presión podría equivaler en diferencia de la degradación de la superficie del escudo térmico. Pero ni idea. Lo veremos en los vuelos orbitales de prueba.

        Vodafone permitirá la retransmisión de un rover en la luna. Podría permitirse enviar un satélite a órbita marciana para dar soporte de comunicaciones. Toyota está haciendo el coche para enviar a la luna, junto a la JAXA. Seguro que no va mal para Marte este rover. Y en general, las empresas privadas podrían invertir en proyectos en Marte.

        Muchas empresas privadas podrían conseguir publicidad gratuita, aportando a proyectos espaciales. Existen cientos de proyectos sociales de empresas privadas. Quizás piensan que del espacio se ha de encargar el Estado.

        Un crowdfunding? Quizás funcionaría.

  6. No he podido encontrar fotos de Ultima con mayor ángulo de fase, donde suelen observarse mejor los crateres y otras caracteristicas por no tener el sol justo de espaldas. En el video también se corta justamente en ese momento….está la secuencia de acercamiento y luego una imagen a contraluz.
    Habrán salido “borrosas” por no poder compensar un movimiento tan rapido? O el equipo se estará guardando estas imagenes para alguna publicación cientifica?

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 22 marzo, 2019
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Astronomía • NASA • New Horizons • Sistema Solar