Descubre la explicación a la forma de Arrokoth, el muñeco de nieve espacial

El objeto transneptuniano Arrokoth que la sonda New Horizons de la NASA sobrevoló el día de Año Nuevo de 2019, tardó millones de años en adquirir su extraña forma de muñeco de nieve aplanado.

En Nature Astronomy, investigadores dirigidos por la Academia de Ciencias de China y el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) sugieren que la forma actual de Arrokoth podría ser de origen evolutivo debido a desgasificación volátil. Sus cálculos ayudan a comprender qué nos puede enseñar el estado actual de los cuerpos desde el borde del Sistema Solar sobre sus propiedades originales.

Especialmente la extraña forma de Arrokoth causó sensación en los días posteriores al sobrevuelo. El cuerpo es un binario de contacto, que se cree que es el resultado de la fusión a baja velocidad de dos cuerpos separados que se formaron juntos. Está compuesto por dos lóbulos conectados, de los cuales el más pequeño está ligeramente aplanado y el más grande fuertemente, creando la impresión de un muñeco de nieve aplastado. En su publicación actual, los investigadores de China, Alemania y los EE. UU. investigan cómo surgió esta forma. También se conoce una forma bilobulada pronunciada de algunos cometas. Sin embargo, no se conoce ningún otro cuerpo que sea tan plano como Arrokoth. ¿Arrokoth ya se veía así cuando fue creado? ¿O su forma se desarrolló gradualmente?

"Para que un cuerpo cambie su forma tan extremadamente como Arrokoth, su eje de rotación debe estar orientado de una manera especial", explica en un comunicado Ladislav Rezac, del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) y primer autor del estudio.

A diferencia del eje de rotación de la Tierra, el de Arrokoth es casi paralelo al plano orbital. Durante su órbita de 298 años alrededor del Sol, una región polar de Arrokoth se enfrenta al Sol continuamente durante casi la mitad del tiempo, mientras que la otra mira hacia otro lado. Las regiones en el ecuador y latitudes más bajas están dominadas por variaciones diurnas durante todo el año.

"Esto hace que los polos se calienten más, por lo que los gases congelados escapan de allí de manera más eficiente, lo que resulta en una fuerte pérdida de masa", dice Yuhui Zhao del Observatorio de la Montaña Púrpura de la Academia de Ciencias de China. El proceso de aplanamiento probablemente ocurrió temprano en la historia de la evolución del cuerpo y procedió con bastante rapidez en una escala de tiempo de aproximadamente uno a 100 millones de años durante la presencia de hielos súper volátiles en las capas subsuperficiales cercanas.

Además, los científicos demostraron de manera consistente que los pares inducidos jugarían un papel insignificante en el cambio de estado de giro del planetesimal durante la fase de pérdida de masa.

"La cantidad de cuerpos de tales 'muñecos de nieve aplanados' que hay en el Cinturón de Kuiper depende principalmente de la probabilidad de que un cuerpo tenga una inclinación del eje de giro similar a la de Arrokoth y de la cantidad de hielos supervolátiles presentes cerca de su subsuelo", dice Rezac.

Hay razones para creer que incluso objetos como Arrokoth tenían cantidades considerables de supervolátiles que se han escapado durante su evolución temprana. Por ejemplo, Plutón, debido a su tamaño y gravedad más fuerte, retiene gases de monóxido de carbono, nitrógeno y metano incluso hoy. En el caso de cuerpos más pequeños, estos volátiles habrían escapado al espacio durante mucho tiempo.