¿Es el asteroide Higía un nuevo planeta enano?

Por Daniel Marín, el 28 octubre, 2019. Categoría(s): Astronomía • Sistema Solar ✎ 44

Lo más probable es que ni siquiera te suene el nombre. Pero es el cuarto objeto más grande del cinturón de asteroides, tanto en masa como en tamaño. Hablamos del asteroide 10 Hygiea —Higía en castellano—, que, y a pesar de su gran tamaño, fue el décimo asteroide en ser descubierto, como su número de catálogo delata. En cuestión de tamaño, Higía solo está detrás de Ceres, Vesta y Palas. No sabemos con seguridad cómo es Higía porque ninguna nave espacial ha pasado cerca, pero tenemos miles de observaciones hechas con telescopios terrestres. Y las últimas han sido obtenidas mediante el potente instrumento SPHERE del telescopio VLT (Very Large Telescope), situado en Chile. Gracias a la enorme resolución del VLT los investigadores han podido determinar la forma y tamaño de Higía con una gran precisión. ¿Y qué han encontrado? Pues que, contra todo pronóstico, Higía es casi esférico. O, expresado de otra forma, esto significa que cumpliría con los criterios para ser catalogado como planeta enano.

Nuevo modelo del asteroide 10 Higía en base a las observaciones del VLT (ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)).

El equipo de investigadores liderados por el francés Pierre Vernazza han comprobado que el diámetro de Higía es de 434 kilómetros (±14 kilómetros) y que su densidad es relativamente baja, de solo 1944 kg por metro cúbico, un dato que sugiere un alto porcentaje de hielo de agua en su composición. El periodo de rotación de Higía es de 13,8 horas, la mitad de lo que se creía hasta ahora. La forma casi esférica de Higía ha resultado ser una sorpresa porque está espectralmente asociado a una famosa familia de asteroides con casi 6860 miembros más pequeños. La explicación más lógica es que estos asteroides provengan de Higía y que se han desperdigado por el cinturón principal tras una o varias colisiones catastróficas con otros cuerpos. La consecuencia directa de esta hipótesis es que Higía debería tener enormes cuencas de impacto, como es el caso de Vesta, que deformen su superficie y la aparten de la forma esférica. Curiosamente, no es el caso, y el equipo de Vernazza solo ha identificado lo que parecen ser dos cráteres de tamaño medio.

Higía comparado con Vesta y Ceres (ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)).

Con el fin de reconciliar la forma esférica de Higía con la existencia de esta familia de asteroides, el equipo de Vernazza ha propuesto una hipótesis muy interesante. De acuerdo con la misma, hace dos mil millones de años Higía chocó frontalmente con un asteroide de entre 75 y 150 kilómetros de diámetro. Como resultado de la colisión se produjeron miles de fragmentos que formarían la familia de asteroides actualmente asociados a Higía. Por su parte, los restos de Higía se volvieron a unir para dar lugar a un cuerpo de forma esférica gracias a la gran cantidad de agua que tenía este cuerpo.

Modelo de colisión con otro asteroide hace dos mil millones de años que dio a Higía su forma esférica actual (Vernazza et al.).

La historia de la formación de Higía es fascinante y, de ser correcta esta nueva hipótesis, estaríamos ante un cuerpo de tan solo dos mil millones de años de antigüedad con una composición parecida a la de Ceres (la misión Dawn de la NASA ha revelado que Ceres se formó más lejos del Sol, aunque más cerca que el cinturón de Kuiper). Sin embargo, me temo que el hecho que realmente va a llamar la atención de los medios y del gran público no es este, sino que estamos ante un nuevo candidato a planeta enano. Si Higía es considerado un planeta enano, sería el segundo del cinturón de asteroides, tras Ceres, ya que el resto de este tipo de cuerpos son objetos transneptunianos. La categoría de planeta enano fue introducida en 2006 para acomodar objetos del cinturón de Kuiper como Plutón y Eris y evitar así que el sistema solar tuviese con el tiempo decenas o centenares de «planetas». El resultado es que Ceres pasó a ser considerado un planeta enano como un «daño colateral» inesperado de la dura batalla por la categoría de planeta de Plutón.

Según una de las propuestas discutidas por la UAI en 2006, Higía hubiera sido considerado un planeta (Wikipedia).
Los cuatro mayores cuerpos del cinturón de asteroides (NASA/ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)).

De acuerdo con la Unión Astronómica Internacional (UAI), un planeta enano es cualquier objeto que gira alrededor del Sol con forma esférica —en lenguaje de la UAI esto se traduce como que «está en equilibrio hidrostático»—, independientemente de su tamaño, y que está acompañado en su órbita por otros objetos de características similares. El problema de esta definición es que ningún objeto del sistema solar tiene una forma esférica perfecta y no hay un límite de «esfericidad» que se considere adecuado. Para colmo, la forma de un objeto depende de su composición (un objeto rico en volátiles alcanza el equilibrio hidrostático con una masa menor que un cuerpo rico en rocas y metales). La definición de planeta de la UAI de 2006 nos ofrece una mejor imagen del sistema solar y visibiliza el cinturón de asteroides y el de Kuiper como dos grandes zonas de cuerpos menores que merecen toda nuestra atención.

Higía presenta una «esfericidad» parecida a la de Ceres, aunque algo menor (Vernazza et al.).

Por contra, la categoría de planeta enano se ha convertido en este tiempo en una especie de cajón de sastre geológico que no solo no ayuda a comprender el sistema solar, sino que lo complica. Antes Ceres era simplemente el asteroide de mayor tamaño y todo el mundo sabía que para entender bien este cuerpo había que estudiar los otros miles de asteroides del cinturón principal que lo acompañan. Ahora, la nueva definición de planeta enano sitúa a Ceres como un objeto ajeno y extraño al cinturón de asteroides a ojos del público. Como si hubiera sido colocado ahí por ate de magia y no tuviese ninguna relación con el resto de asteroides. Sí, Ceres se formó más lejos de donde se encuentra ahora, pero también lo hicieron otros miles de asteroides que ahora no guardan ninguna relación de categoría con él. No sé cuál es la solución a este embrollo «botánico» creado por la UAI en 2006. Quizás se podría añadir un párrafo a la definición de planeta enano especificando que un planeta enano puede ser un asteroide al mismo tiempo, aunque hay que recordar que no existe una definición oficial de «asteroide» o, ya que estamos, de «cometa» (de hecho, no hay una frontera definida entre ambas categorías).

Modelo de la forma de Higía (Vernazza et al.).

Antes de que lo consideremos un planeta enano, hay que tener en cuenta que Higía solo tiene la mitad de tamaño de Ceres, aproximadamente, y que su «esfericidad» es menor, aunque sigue siendo más alta que la del resto de asteroides conocidos. Si es catalogado como planeta enano se daría la paradoja de que tendríamos un planeta enano en el cinturón de asteroides más pequeño que Vesta y Palas. Personalmente, me da igual si Higía se considera un planeta enano o no. A la naturaleza no le importan nuestras absurdas convenciones y nuestros sistemas de categorización defectuosos. Quizás sería positivo que Higía sea declarado planeta enano en tanto en cuanto ayudaría a que el gran público comprendiese que Ceres no es una anomalía del cinturón de asteroides, pero me temo que esto no va a suceder. En cualquier caso, es una magnífica excusa para estudiar Higía —y ya que estamos, Palas— con una sonda espacial.

Referencias:

  • https://www.eso.org/public/news/eso1918/
  • https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1918/eso1918a.pdf


44 Comentarios

  1. Interesante como cualquier otro asteroide aunque estos asteroides supermasivos sí que son o yo los considero más interesantes que otro que te puedas encontrar por el camino debido a que son más que nada protoplanetas o yo así los veo. Por eso creo que la categorización de planeta enano les va anillo al dedo pese a lo ambiguo de la categoría pero como tu bien dices a la naturaleza le va a dar igual que lo llamemos enano errante o perico los palotes.
    Un saludo y un agradecimiento por esta oleada de artículos Daniel se agradece un montón tras la sequía de 3 días en los que no podía esperar por la dosis de espacio trastornado, me has convertido en un adicto.

  2. Bueno, que luego me llaman detestable… La maniobra fue para sacarse el marrón de Plutón del medio, que ahora haya una plaga de planetas enanos, eso es un colateral. El que venga detrás, que arree.

    Un punto curioso es que “planeta-enano” (dwarf planet), es evidentemente un planeta. Enano, pero planeta. Si mañana aparece un TNO más grande que Mercurio (muy poco probable, no imposible), tenemos un planeta enano de mayores dimensiones que un planeta no enano, igual que ya hay satélites mayores que Mercurio (aunque no en masa, no lo oculto).

    Quizá entonces la pregunta es cuánto va a durar en circulación la actual definición y nomenclatura. Planeta originalmente era lo que veíamos moverse en el cielo (mover se mueve todo, pero se entiende a velocidad suficiente para que apreciemos la diferencia), luego el Sol y la Luna se cayeron y aparecieron otros nuevos. Igual por ser radical, podríamos tirar al retrete “planeta” ya directamente (el zoo se sale ya, enanas marrones, subenanas marrones, planetas errantes…). No digo que la palabra no se siga usando (en SciFi todo es un planeta, mientras sea redondo), sino dejar de usarla para definición y nomenclatura.

    Dicho sea de paso, el argumento de que el Sistema Solar se maneja mal con 20, 30, planetas, bien cierto que no son lo mismo unos que otros, no tiene mucho sentido cuando uno pone encima de la mesa las más de 200 lunas o satélites que hay, cuyas diferencias taxonómicas son aún mayores. No hay “satélites petardos” ni “supersatélites (de tamaño desporporcionado al planeta)” ni “satélites estrambóticos”, todo satélites y yatá. Hombre, no tienen el mismo glamour, ni es comparable, pero así y todo…

  3. A mí sí que me suena cómo Hygiea siendo aficionado a la astronomía y uno de los mayores asteroides. A ver cuándo envían allí un equivalente de la Dawn.

    La esfericidad es realmente curiosa, porque antes se pensaba por el análisis de su luz que era más elongado.

      1. Mejor el cuerpo. Yo he leído hasta la frase “tiene gravedad propia y por tanto forma redonda”, me ha dado el ataque y lo he tenido que dejar. Si tienes gravedad ajena no tienes forma redonda. Ergo, una empanada o una tortilla de chorizo tiene gravedad ajena, pero una albóndiga o una castaña tienen gravedad propia. Podemos calcular el tensor de la transformada gravedad propia/ajena, y así calcular las propiedades de la tortilla de castañas o la empanada de albóndigas.

        1. Voy a intentar superar esa frase:

          “Se piensa que su origen está en la descomposición de un cuerpo de unos 100 kilómetros de diámetro”

          Vamos a ver, vamos a ver, ¿se descompone un cuerpo de ese tamaño y se transforma en uno de 430 kms. de diámetro?

          Hay que enviar una sonda allí para que nos aclare este misterio, o mejor aún, enviar al periodista que escribió eso para que se aclare.

  4. Pues no so lo vais a creer, pero ayer mismo estaba leyendo la List_of_exceptional_asteroids de la wikipedia y me extrañó que tuvieran las fotos de los 3 mayores asteroides pero que sólo hubiera una figuración renderizada de un pedrusco como representación de Higía. Supongo que ahora, gracias a astrónomos como Vernazza, todo el mundo actualizará estas fotos.
    Por otro lado, hoy por hoy, la prioridad no es visitar asteriodes; sino enviar sondas y robots a los cuerpos celestes más favorables para la existencia de vida: Encédalo y Europa. Luego (en el pelotón de lo mucho más improbable) están: Titán y Marte; que yo no visitaría ni con robots.

    1. Error.
      Los asteroides están en el punto de mira de todas las agencias, pensando a largo plazo en su explotación.
      Mi opinión es que se va a poner más el foco en el espacio cislunar, Luna y asteroides.

      1. Cada uno tiene su opinión. Lo prioritario es explorar con robots Encélado y Europa. Ya sé que existe una misión a Titán: gran error perder el tiempo allí buscando signos de vida. Mayor error es buscar vida en Marte (deseando estoy que en 2020 todas esas misiones no encuentren nada). Pero uno, ¿qué puede hacer?: pues o bien resignarse ante el catetismo imperante, o bien mencionar dónde hay más probabilidades de encontrar signos de vida.
        En la Luna se construirán estaciones habitables para mediados del XXI. Lo de explotar asteroides, como dices, es más del S. XXII por robots (y puede que del S. XXIII por el hombre).

        1. Sí, es sólo mi opinión, claro. Que conste que considero vital una misión que esnife los géiseres de Encélado in situ.
          Sólo digo que parece vamos a una forma de exploración espacial un tanto más volcada a servir de cauce a la iniciativa privada y menos enfocada a investigación pura. De ahí que la NASA esté basculando a objetivos más cercanos y accesibles a futuros negocios privados, empujada en parte porque China parece se va a volcar en eso, también.

          Creo que eres muy pesimista en tus plazos sobre los asteroides (también depende de lo que consideres “explotación”, claro). Os propongo refrescar el objetivo de la misión al asteroide de Obama, su coste no desorbitado, la similitud entre el remolcador iónico de aquella misión con respecto al PPE de la Gateway (lo que ayuda a entender en parte el bajo precio ofertado por Maxar para el PPE, huelen el negocio futuro), la facilidad de traslado de la Gateway desde NRHO hasta la DRO de aparcamiento del asteroide en torno a la Luna. Eso sí, me pregunto, claro, qué tipo de recursos se pueden extraer desde un pedrusco situado en órbita lunar, por ejemplo procedente del carbonoso Bennu, que tiene pedruscos de esos para aburrir.
          https://danielmarin.naukas.com/2015/11/25/mas-detalles-de-la-mision-arm-de-la-nasa-que-debe-traer-a-la-tierra-un-pedazo-de-asteroide/

  5. No sé Higía pero desde luego explorar Palas sería harto complicado en términos de Delta-V dada su gran inclinación orbital respecto al plano de la eclíptica. Curiosamente, en su momento se llegó a barajar un sobrevuelo con una extensión de misión de la sonda Dawn aunque finalmente se descartó.

  6. Por cierto que si la óptica adaptativa ha conseguido llegar a este nivel de resolución en el VLT, lo que nos aguarde cuando se aplique en el ELT de 39 metros de abertura puede ser la repera…

    1. Corríjanme si me equivoco, pero creo que el VLT tiene una apertura equivalente de unos 100m, por lo que tiene más resolución que la que tendrá el ELT. El ELT tiene mayor capacidad recolectora de luz, pero no mayor resolución.

      Saludos.

      1. No exactamente. Trabajando conjuntamente, los cuatro telescopios del VLT tienen una resolución equivalente a uno de 100m, más o menos, pero su apertura es “solo” equivalente a uno de 16.5m. Para hacer fotografías de este tipo, los 39m del ELT serán muy muy superiores a cualquier cosa de las que tenemos hoy en día.
        Un saludo.

      2. Trabajando conjuntamente, los cuatro telescopios del VLT tienen una resolución equivalente a uno de 100m, más o menos, pero su apertura es “solo” equivalente a uno de 16.5m. Pero para hacer fotografías de este tipo, los 39m del ELT serán muy muy superiores a cualquier cosa de las que tenemos hoy en día.
        Además, esta imagen la han obtenido usando uno solo de los telescopios de 8.2m, donde está montado el instrumento.
        Un saludo.

      3. Lo que comentas, Enrique, es haciendo interferometría. Pero estamos muy lejos de que en el visible o el infrarrojo se puedan lograr imágenes interferométricas buenas (sobre todo si sólo usamos tan sólo 4 telescopios, como en el VLTI).

        En cambio el ELT o el TMT, son un espejo único, aunque sean segmentados, y su poder de resolución viene dado por su diámetro.

        1. En cualquier caso, creo que esto no invalida mi comentario. El VLT (obviamente en modo interferométrico, supongo que debí escribir VLTI) tiene resolución equivalente a unos 100m. No creo que el TMT consiga fotografías de Higía tan buenas.

          1. Me temo que sí lo invalida, Enrique. Cuando se trata de obtener medidas de un objeto mediante interferometría con cuatro telescopios y la rotación de la Tierra tienes de sobra.
            Pero para conseguir sintetizar imágenes necesitas llenar el espacio uv, y con cuatro telescopios (ni siquiera 8, usando los ATs) y rotación terrestre, no tienes suficiente información como para llenar el espacio UV y generar buenas imágenes.
            https://www.researchgate.net/figure/u-v-coverage-of-VLTI-PIONIER-observations-of-Achernar-The-AT-baselines-used-are_fig1_273419049
            Por otro lado, también estamos cortos en rango dinámico (contraste en las imágenes) mediante interferometría, comparado con imagen directa.
            Piensa en la maravilla de imágenes que sintetiza ALMA… eso sólo es posible porque para cada imagen usan entre 30 y 50 antenas. Lamentablemente en Paranal sólo hay los cuatro grandes telescopios de 8 metros, los UTs y cuatro auxiliares pequeños, los ATs.

            Así que puede que tengas un poder de resolución teórico superior al que consiga el ELT, pero lamentablemente no lo puedes emplear para sintetizar imágenes, por lo que no podrá competir con el ELT en ese campo.

          2. Además de lo que indica Pochimax, dos cosas:
            1)Este instrumento (que trabaja con una óptica adaptativa muy avanzada) solo funciona en uno de los telescopios, con lo que olvídate de la interferometría y de los 100m.
            2)Que esta imagen del VLT se vea todavía ligeramente borrosa se debe en parte a que es una foto de larga exposición (pongamos que varios minutos, por decir algo). Como el objeto gira durante ese intervalo, los detalles se emborronan. Esto es necesario porque Higía es un cuerpo especialmente oscuro, pero con un telescopio de 40 metros necesitas un tiempo de exposición 25 veces menor que con uno de 8m.
            Un saludo.

  7. Es inevitable que genere polémicas interminables el definir algo como planeta en función de sus circunstancias, como la de si no orbita a otro planeta o la de si “limpia” o “barre” su órbita como si fuera la ratita presumida con su casita.

    Pienso que para simplificar el aprendizaje básico del sistema solar está bien restringir en él el número de planetas a los que ya se han nombrado como tales históricamente, y ahí incluiría a Plutón. Pero usaría un nombre común diferente para objetos que superen cierto tamaño o masa, basándose en características propias y no en sus circunstancias, para las cuales aplicaría adjetivos. Yo propondría como nombre común mundo, y como adjetivos esférico, pequeño (quizá para los menores que Marte), mediano, gigante, gaseoso, planetario (que no orbita otro mundo) , satelital (que orbita a otro mundo), solitario (único en su órbita), agrupado (que comparte órbita), errante (que no orbita una estrella) , etc.
    Así, cuando se quiera simplificar, todos son mundos, y cuando se quieran describir brevemente se les aplicarían varios adjetivos acordados por consenso.

    Por ejemplo, así se podría decir:
    – Mercurio e Higía son mundos.
    – Higía es un mundo planetario, agrupado en el cinturón de asteroides, esférico y pequeño.
    – Mercurio, el planeta más cercano al Sol, es un mundo planetario, solitario, esférico y pequeño.

      1. No necesariamente. Una parte se derretiría, sí, pero el resto se pulverizaría en pequeños fragmentos sólidos que se comportan en conjunto como las partículas de un fluido, así que en la práctica da lo mismo. Estas simulaciones no distinguen entre un estado y otro, simplemente son puntos con una determinada masa, moviéndose a una determinada velocidad y sometidas a la fuera de la gravedad solamente. Y son una aproximación muy buena de la realidad.
        Saludos

  8. “estudiar con una sonda espacial” ¿Qué presupuesto tendría una misión así? ¿se pueden enviar varias sondas a varios destinos con un mismo vector? ¿Las comunicaciones están restringidas a agencias espaciales estatales?.Gracias.

    1. Las de espacio profundo sí (de momento). Por la lejanía de las sondas necesitas antenas grandes y sólo las agencias las tienen porque sólo ellos existen como clientes.
      Esto puede cambiar si empezaran a usarse antenas más pequeñas trabajando al unísono (en fase). Cuatro antenas e diámetro D equivalen a una de 2D.

      En cuanto a estudiar asteroides, repasa lo que hizo la sonda Dawn o lo que harán estas otras.
      https://danielmarin.naukas.com/2017/01/05/las-nuevas-misiones-discovery-de-la-nasa-lucy-y-psyche/

  9. Ea muy interesante la informacion acerca del 4 mayor objeto del cinturon de asteroides, saber que Higia podria ser esferico podria revivar acerca de la definicion de que es un planeta enano, si se considerase como tal seria algo extraño que un protoplaneta mas pequeño que Vesta y Palas sea un planeta enano y estos cuerpos no oo sean, ae que muchos objetivos prioritarios de la Nasa en la exploracion del Sistema Solar, pero me gustaria una mision como Dawn para explorar Palas y Higia, seria increible poder investigar al 3 y 4 mayores objetos del Cinturon de Asteroides, falta un Dawn II a futuro…

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