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Los pequeños asteroides se mantienen unidos por las fuerzas de Van Der Waals
¿Qué mantiene unidos a los pequeños asteroides? Seguramente no la gravedad, son demasiado pequeños para eso. Hoy, Daniel Scheeres y sus amigos de la Universidad de Colorado nos iluminan con un estudio de las fuerzas que actúan en estos pequeños cuerpos.
En 2005, la misión japonesa Hayabusa dio vueltas y aterrizó en el asteroide Itokawa, con forma de patata, que mide solo unos pocos cientos de metros de tamaño. (Está previsto que regrese a la Tierra a finales de este año con una muestra de polvo de asteroide).
Las estadísticas de velocidad de giro sugieren que Ikotawa y asteroides similares son montones de escombros que se mantienen unidos por la gravedad a escalas de 150 metros o más. Pero los cantos rodados más pequeños deberían volar hacia el espacio a esta velocidad de giro.
Pero eso crea un rompecabezas. Las imágenes de Hayabusa muestran que en escalas más pequeñas, Ikotawa es poco más que una colección de rocas y polvo. Pero si la gravedad no puede vencer a las fuerzas centrípetas involucradas, ¿qué mantiene unido a Ikotawa?
Los astrónomos saben desde hace algún tiempo que las fuerzas involucradas no necesitan ser grandes: varias simulaciones han demostrado que incluso pequeñas fuerzas cohesivas pueden hacer que las pilas giratorias de escombros sean estables en entornos de baja gravedad.
De las diversas posibilidades, las principales que han estudiado los astrónomos son la presión de radiación del Sol, la fricción y las fuerzas electrostáticas entre el polvo ionizado (que es responsable de la levitación del polvo en la Luna y, por lo tanto, es más probable que separe el polvo).
El objetivo del último trabajo de Scheeres y compañía es realizar un estudio de las fuerzas relevantes conocidas que actúan sobre granos y partículas, establecer su forma analítica y constantes relevantes para el entorno espacial, y considerar cómo estas fuerzas se escalan entre sí.
Scheeres y compañía muestran que ninguno de los sospechosos habituales es el culpable probable. En cambio, parece como si los pequeños asteroides estuvieran unidos por las fuerzas de van der Waals.
Eso tiene dos implicaciones interesantes. Primero, para la evolución de los asteroides. Scheeres y compañía sugieren que los asteroides giratorios arrojan gradualmente rocas más grandes hasta que terminan como pilas de escombros unidas por las fuerzas de van der Waals. Eso puede ayudar a explicar la distribución de tamaño de los asteóridos.
En segundo lugar, este proceso también puede explicar, al menos en parte, la formación de anillos planetarios como los que rodean Saturno, que están formados exclusivamente por cuerpos pequeños.
Si Scheere y compañía tienen razón, sus conclusiones conducirán a una reevaluación significativa de las propiedades superficiales de los asteroides, sin mencionar la estructura y evolución de los anillos planetarios. No es poca cosa.
Ref: arxiv.org/abs/1002.2478 : Escalando fuerzas a superficies de asteroides: el papel de la cohesión