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Los científicos utilizan el telescopio espacial James Webb para descubrir pistas sobre la evolución de Neptuno
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Los científicos utilizan el telescopio espacial James Webb para descubrir pistas sobre la evolución de Neptuno

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Se muestra la concepción artística de Mors-Somnus, un dúo binario compuesto por un par de asteroides helados unidos por la gravedad. Los investigadores de la UCF utilizaron recientemente el telescopio espacial James Webb (también en la foto) para analizar la composición de su superficie por primera vez. Crédito: Ángela Ramírez, Universidad de Florida Central

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Se muestra la concepción artística de Mors-Somnus, un dúo binario compuesto por un par de asteroides helados unidos por la gravedad. Los investigadores de la UCF utilizaron recientemente el telescopio espacial James Webb (también en la foto) para analizar la composición de su superficie por primera vez. Crédito: Ángela Ramírez, Universidad de Florida Central

Un anillo de rocas heladas que orbita alrededor de nuestro Sol, justo más allá de Neptuno, puede darnos una idea de cómo se formó Neptuno (y otros objetos en las afueras de nuestro sistema solar).

Recientemente se ha llegado a la conclusión de que Mors-Somnus, un dúo binario formado por un par de asteroides helados unidos por la gravedad, se originó en el cinturón de Kuiper, por lo que podría servir de base para estudiar y enriquecer nuestra comprensión de la historia dinámica de Neptuno y celestial. cuerpos conocidos como objetos transneptunianos (TNO).

El prometedor estudio, Publicado recientemente en la revista Astronomía y AstrofísicaMarca la primera vez que esto se logra y sirve como un hito importante para el programa Descubriendo las composiciones superficiales de objetos transneptunianos, dirigido por la UCF, o DiSCo-TNO, que forma parte del primer ciclo del Telescopio Espacial James Webb (JWST). ) muchos programas se centraron en analizar nuestro sistema solar.

Ana Carolina de Souza Feliciano y Noemí Pinilla-Alonso, becaria postdoctoral y profesora de ciencias planetarias en el Instituto Espacial de Florida de la UCF, respectivamente, son coautoras del estudio y forman parte del equipo DiSCo que estudia propiedades espectrales únicas de pequeños cuerpos celestes más allá de Neptuno. dentro del cinturón de Kuiper.

Lo singular de este trabajo es que es posible estudiar la composición de la superficie de dos componentes del par binario de pequeños TNO, algo que nunca se había hecho antes y que puede tener implicaciones sobre cómo entendemos toda la región más allá de Neptuno.

Crédito: Universidad de Florida Central

De Souza Feliciano dirigió este estudio específico como parte del gran programa DiSCo-TNO de Pinilla-Alonso. El equipo utilizó las amplias capacidades espectrales del JWST para analizar la composición elemental de media docena de superficies sospechosas de TNO estrechamente relacionadas para confirmar que Mors-Somnus tiene mucho en común con sus TNO vecinos. Estos TNO en gran medida imperturbados se denominan «clásicos fríos» y pueden servir como puntos de referencia donde Neptuno no los perturbó durante su migración.

Juntos, los objetos binarios y otros TNO cercanos en el mismo grupo dinámico podrían actuar como un indicador para rastrear potencialmente la migración de Neptuno antes de que se establezca en su órbita final, dicen los investigadores.

Los binarios separados por distancias, como Mors-Somnus, rara vez sobreviven fuera de áreas limitadas por la gravedad y protegidas por otras manchas de hielo y roca, como el Cinturón de Kuiper. Para sobrevivir al despliegue en estas áreas, requieren un proceso de transporte lento hasta su destino.

Debido al comportamiento espectroscópico similar de Mors y Somnus y sus similitudes con el grupo clásico frío, los investigadores encontraron evidencia de composición para la formación de este par binario más allá de 30 unidades astronómicas (a casi 2,7 mil millones de millas de distancia), como también se plantea la hipótesis. literatura para la región donde también se forman los TNO fríos clásicos.

El flujo constante de hallazgos como este era algo esperado, ya que los primeros datos de los estudios DiSCo-TNO sobre casi 60 TNO comenzaron a llegar a principios de 2022.

“A medida que comenzamos a analizar los espectros de Mors y Somnus, llegaron más datos y la conexión entre los grupos dinámicos y el comportamiento compositivo fue natural”, dice de Souza Feliciano.

Más concretamente, estudiar la composición de pequeños cuerpos celestes como Mors-Somnus nos proporciona información valiosa sobre nuestro origen, afirma Pinilla-Alonso.

«Estamos estudiando cómo la química y la física reales de los TNO reflejan la distribución de moléculas basadas en carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno en la nube que dio origen a los planetas, sus lunas y los cuerpos pequeños», dice. «Estas moléculas fueron también el origen de la vida y del agua en la Tierra».

Sin embargo, dice que sigue habiendo una gran oportunidad para avanzar en nuestro conocimiento de la historia de la región Transneptuniana con los poderes espectrales sin precedentes del JWST.

«Por primera vez, no sólo podemos resolver imágenes de sistemas multicomponentes como el Telescopio Espacial Hubble, sino también estudiar su composición con un nivel de detalle que sólo Webb puede proporcionar», afirma Pinilla-Alonso. «Ahora podemos investigar el proceso de formación de estos binarios como nunca antes».

Aunque Pinilla-Alonso concibió el programa DiSCo-TNOs, confía en sus colegas como de Souza Feliciano para descifrar los hallazgos y generar investigaciones valiosas.

“Estoy orgulloso de haber desempeñado un papel al brindar los datos y el apoyo necesarios a (Ana) Carol (olina), una brillante investigadora postdoctoral en la UCF que ha sido la verdadera líder de este trabajo”, dice Pinilla-Alonso. «Dado que se espera que el Telescopio Webb dure décadas, esta es una oportunidad increíble para que la próxima generación de investigadores den un paso adelante y lideren sus proyectos científicos».

Ser pionero en descubrimientos tan increíbles es realmente emocionante, añade Souza Feliciano.

“Antes del JWST, no existía ningún instrumento capaz de obtener información de estos objetos en este rango de longitud de onda”, afirma. «Me siento afortunado de poder participar en la era iniciada por JWST».

Mas informaciones:
AC Souza-Feliciano et al, Espectroscopia del binario TNO Mors-Somnus con el JWST y su relación con las subpoblaciones clásicas frías y de plutinos observadas en el proyecto DiSCo-TNO, Astronomía y Astrofísica (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202348222

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