Vesta parece ser lo suficientemente frío y oscuro para mantener el hielo

25 de enero de 2012

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NASA/ JPL-Caltech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA

Aunque generalmente se piensa que debe ser muy seco, aproximadamente la mitad del gigantesco asteroide Vesta se espera que sea tan frío y como recibe tan poca  luz del Sol, el hielo de agua podría haber sobrevivido durante miles de millones de años, de acuerdo con los primeros modelos publicados de las temperaturas medias globales de Vesta y la iluminación por el Sol.

“Cerca de los polos norte y sur, las condiciones parecen ser favorables para que el hielo de agua exista, debajo de la superficie”, dice Timothy Stubbs, del Goddard Space Flight Center de la NASA, en Greenbelt , Maryland, y la Universidad de Maryland, Baltimore County. Stubbs y Wang Yongli del Instituto de Heliofísica Planetaria Goddard, de la Universidad de Maryland, publicó los modelos en la edición de enero de 2012 de la revista Icarus. Los modelos se basan en datos de telescopios como el telescopio espacial Hubble.

Vesta, el segundo objeto, más masivo del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, probablemente no tiene cráteres significativos, permanentemente en sombra, donde podría permanecer agua helada en la superficie por largo tiempo, ni siquiera en el cráter de casi 480 kilómetros de diámetro cercano al polo sur, señalan los autores. El asteroide no es un buen candidato para la sombra permanente, ya que está inclinado sobre su eje en unos 27 grados, lo que es aún mayor que la inclinación de la Tierra, aproximadamente 23 grados. Por el contrario, la luna, que tiene cráteres permanentemente en sombra, se inclina a tan sólo 1,5 grados. Como resultado de su gran inclinación, Vesta tiene estaciones, y se espera que cada parte de la superficie vea al Sol en algún momento, durante el año de Vesta.

La presencia o ausencia de hielo de agua en Vesta dice algo a los científicos sobre la formación del pequeño mundo y su evolución, su historia del bombardeo de cometas y otros objetos, y su interacción con el ambiente espacial. Ya que procesos similares son comunes a muchos otros cuerpos planetarios, incluso la Luna, Mercurio y otros asteroides, aprender más acerca de estos procesos tiene implicaciones fundamentales para nuestra comprensión del Sistema Solar en su conjunto. Este tipo de hielo de agua también puede ser valioso como recurso para una posterior exploración del Sistema Solar.

A pesar que las temperaturas en Vesta fluctúan durante el año, el modelo predice que la temperatura media anual de cerca de los polos norte y sur de Vesta es menor que alrededor de 145 K. Esa es la temperatura promedio crítica por debajo de la cual se cree que el hielo de agua puede sobrevivir en los primeros 3 metros o más del suelo, el cual se llama regolito.

Cerca del ecuador de Vesta, sin embargo, la temperatura media anual es de alrededor de 150 K, de acuerdo con los nuevos resultados. Basado en el modelo anterior, se espera que sea lo suficientemente alta para evitar que el agua permanezca a pocos metros de la superficie. Esta banda de temperaturas relativamente cálidas se extiende desde el ecuador hasta unos 27 grados al norte y al sur, en latitud.

“En promedio, hace más frío en los polos de Vesta que cerca de su ecuador, por lo que en ese sentido, son buenos lugares para mantener el hielo de agua”, dice Stubbs. ”Pero también ven la luz del Sol durante largos lapsos durante el verano, que no es tan bueno para el sostenimiento del hielo. Así que si existe hielo de agua en esas regiones, puede estar enterrado bajo una capa relativamente profunda de regolito seco”.

El modelo también indica que los rasgos de la superficie relativamente pequeños, como los cráteres que miden alrededor de 10 kilómetros de diámetro, podría afectar significativamente la supervivencia del hielo de agua. ”El fondo de algunos cráteres podría ser lo suficientemente frío en promedio – unos 100 K – para que el agua pueda sobrevivir en la superficie durante gran parte del año de Vesta [alrededor de 3,6 años terrestres]“, explica Stubbs. ”Sin embargo, en algún momento durante el verano, el Sol brillará lo suficiente para hacer que el agua deje la superficie y, o bien se pierda o tal vez vuelva a depositarse en otro lugar”.

Hasta ahora, las observaciones basadas en la Tierra, sugieren que la superficie de Vesta es muy seca. Sin embargo, la nave espacial Dawn obtiene una visión mucho más cercana. Dawn está investigando el papel del agua en la evolución de los planetas mediante el estudio de Vesta y Ceres, dos cuerpos del cinturón de asteroides que se consideran protoplanetas remanentes – planetas bebé cuyo crecimiento se vio interrumpido cuando Júpiter se formó.

Dawn está en busca de agua utilizando el espectrómetro detector de rayos gamma y neutrones (GRaND), que puede identificar los depósitos ricos en hidrógeno que podrían estar asociados con el hielo de agua. La nave recientemente entró en una órbita baja que se adapta bien a la recolección de datos de rayos gamma y de neutrones.

“Nuestra percepción de Vesta se ha transformado en unos pocos meses, a medida que la nave espacial Dawn entró en órbita y se aproxima en espiral más cerca de su superficie”, dice Lucy McFadden, científica planetaria del Centro Goddard y co-investigadora de la misión Dawn. “Lo más importante, nuestra nueva visión sobre Vesta nos habla acerca de los procesos iniciales de formación del Sistema Solar. Si somos capaces de detectar la presencia de agua bajo la superficie, la siguiente pregunta será si es muy vieja o muy joven, y será emocionante reflexionar sobre ello”.

El modelo elaborado por Stubbs y Wang, por ejemplo, se basa en la información sobre la forma de Vesta. Antes de Dawn, la mejor fuente de información era un conjunto de imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble, en 1994 y 1996. Pero ahora, Dawn y su cámara están obteniendo una visión mucho más cercana de Vesta.

“La misión Dawn le da a los investigadores una oportunidad única para observar Vesta durante un lapso prolongado, el equivalente a una estación de Vesta”, dice Stubbs. ”Con suerte,  en los próximos meses sabremos si el espectrómetro GRAND ve evidencias de hielo de agua en el regolito de Vesta. Este es un momento importante y emocionante en la exploración planetaria”.

Más información en:

http://www.jpl.nasa.gov/

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