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La existencia de un par inusual de asteroides troyanos apunta a una reorganización planetaria temprana en nuestro sistema solar, según un estudio del Southwest Research Institute.

Estos cuerpos, llamados Patroclus y Menoetius, son objetivos de la próxima misión Lucy de la NASA. Tienen alrededor de 105 kilómetros de ancho y orbitan entre sí mientras giran colectivamente alrededor del Sol. Son el único binario grande conocido en la población de cuerpos antiguos conocidos como los asteroides troyanos. Los dos enjambres de troyanos orbitan a aproximadamente la misma distancia del Sol que Júpiter, un enjambre orbitando por delante y el otro por detrás del gigante gaseoso.

“Los troyanos probablemente fueron capturados durante un período dramático de inestabilidad dinámica cuando se produjo una escaramuza entre los planetas gigantes del sistema solar, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno”, dijo David Nesvorny, científico del Instituto SwRI. y autor principal del estudio, publicado en Nature Astronomy.

Esta sacudida empujó a Urano y Neptuno hacia afuera, donde se encontraron con una gran población primordial de pequeños cuerpos que se cree que son la fuente de los objetos del Cinturón de Kuiper de la actualidad, que orbitan en el borde del sistema solar. “Muchos cuerpos pequeños de este Cinturón de Kuiper primordial se dispersaron hacia adentro, y algunos de ellos quedaron atrapados como asteroides troyanos”.

Sin embargo, una cuestión clave con este modelo de evolución del sistema solar ha sido cuándo tuvo lugar. En este trabajo, los científicos demuestran que la existencia misma del par Patroclus-Menoetius indica que la inestabilidad dinámica entre los planetas gigantes debe haber ocurrido dentro de los primeros 100 millones de años de la formación del sistema solar.

Los modelos recientes de formación de cuerpos pequeños sugieren que estos tipos de binarios son restos de los primeros tiempos de nuestro sistema solar, cuando pares de pequeños cuerpos se podían formar directamente a partir de una nube colapsante de “guijarros”.

“Las observaciones del cinturón de Kuiper de hoy muestran que los binarios como estos eran bastante comunes en la antigüedad”, dijo William Bottke, director del Departamento de Estudios Espaciales de SwRI, quien fue coautor del artículo. “Solo unos pocos de ellos ahora existen dentro de la órbita de Neptuno. La pregunta es cómo interpretar a los sobrevivientes”.

Si la inestabilidad se hubiera retrasado cientos de millones de años, como sugieren algunos modelos de evolución del sistema solar, las colisiones dentro del disco primordial de cuerpo pequeño habrían interrumpido estos binarios relativamente frágiles, sin dejar ninguno capturado en la población troyana. Las inestabilidades dinámicas anteriores habrían dejado más binarios intactos, lo que aumentaría la probabilidad de que al menos uno hubiera sido capturado en la población troyana. El equipo creó nuevos modelos que muestran que la existencia del binario Patroclus-Menoetius indica una inestabilidad anterior.

Este temprano modelo de inestabilidad dinámica tiene importantes consecuencias para los planetas terrestres, particularmente en lo que respecta al origen de los grandes cráteres de impacto en la Luna, Mercurio y Marte que se formaron hace aproximadamente 4.000 millones de años. Es menos probable que los impactadores que hicieron estos cráteres hayan sido arrojados desde las regiones exteriores del Sistema Solar. Esto podría implicar que fueron hechos por restos de pequeños cuerpos del proceso de formación del planeta terrestre.

Este trabajo subraya la importancia de los asteroides troyanos para iluminar la historia de nuestro sistema solar. Se aprenderá mucho más sobre el binario Patroclus-Menoetius cuando la misión Lucy de la NASA, dirigida por el científico de SwRI y coautor de papel Hal Levison, muestre la pareja en 2033, culminando una misión de 12 años para recorrer ambos enjambres de troyanos.

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