El GTC y el asteroide que quería ser cometa

Los cometas siempre han llamado la atención del ser humano por su aparición cíclica, lo cual ha generado muchas preguntas: ¿de dónde vienen?, ¿de qué están compuestos?, y ¿por qué tienen cola? Precisamente esa cola es lo que se ha utilizado para distinguir a los cometas de los asteroides, siendo los asteroides objetos rocosos y los cometas objetos helados. Formados, por tanto, por hielo, roca y polvo, cuando el cometa se acerca al Sol y aumenta su temperatura, su núcleo sublima material volátil, creando una especie de atmósfera denominada cabellera o coma. El azote de los vientos solares hace que esa coma se desprenda del cometa, generando la cola.

Pero no todos los cometas tienen el mismo origen. Hasta hace pocas décadas se creía que todos los cometas procedían o bien de la Nube de Oort o bien del Cinturón de Kuiper. La Nube de Oort es una zona que se encuentra en los confines del Sistema Solar y que habría sido generada por los restos de la formación de nuestra estrella y sus planetas. Debido a la gran distancia a la que se encuentra, los cometas procedentes de esa zona tienen unas órbitas elípticas muy alargadas y con periodos de miles de años. Sin embargo, sabemos que hay cometas con periodos menores. En los años 60 del siglo pasado, Gerard Kuiper teorizó sobre la existencia de otra zona, más allá de Neptuno, que podría contener cometas. En 1980 Julio A. Fernández demostró que los cometas de corto período deberían venir de esa región y poco después, en los años 90, se descubrieron los primeros objetos en la región transneptuniana, por lo que finalmente esa zona se bautizó con el nombre de Cinturón de Kuiper.

Sin embargo ahora sabemos que no todos los cometas provienen de una de estas dos zonas.

El seis de octubre del año 2012 el sondeo Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) descubría el cometa P/2012 T1 (PANSTARRS)1. Por su órbita, se determinó que pertenecía al Cinturón Principal de Asteroides, que se encuentra mucho más cerca de nosotros, entre las órbitas de los planetas Marte y Júpiter. Pero, ¿qué tienen que ver los asteroides en todo esto? Pues al parecer no todos son objetos rocosos sin actividad.

A finales de los años 90 del siglo pasado se descubría el primer asteroide activado (como se han denominado) que mostraba claramente una cola de polvo. Este asteroide que quería ser cometa fue bautizado con el nombre de 133P/Elst-Pizarro, y desde entonces se han descubierto otros 9 objetos de este tipo.

"Dentro de esta categoría, – afirma Fernando Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, autor principal de un trabajo que ha estudiado las características de P/2012 T1 (PANSTARRS)- se han identificado tentativamente dos tipos: asteroides activados por eventos impulsivos, como pueden ser una colisión con otro asteroide o una ruptura rotacional, y los llamados Main-Belt Comets (MBCs), cuya actividad parece estar ligada a sublimación de volátiles, como en el caso de los cometas: de ahí su nombre". Nuestro cometa parece pertenecer a este segundo grupo.

Se cree que tienen un cierto contenido de agua, aunque menos que los demás cometas, pero todavía no se ha detectado emisión gaseosa en ningún MBC (sólo pequeñas cantidades de agua o de cianuro), aunque también es cierto que debido a su pequeño tamaño y a la gran distancia que nos separa de ellos la detección espectroscópica con la instrumentación actual resulta muy complicada.

El interés de su estudio radica en que esos objetos constituyen el eslabón perdido entre los asteroides y los cometas, entre los medios rocosos y los medios helados. Además, estos objetos podrían tener una gran importancia por haber podido contribuir a la presencia de agua en la Tierra.

Para este trabajo se han utilizado observaciones realizadas con el Gran Telescopio Canarias (GTC) de 10,4 metros y el Telescopio William Herschel (WHT, operado por el Isaac Newton Group) de 4,2 metros, ambos ubicados en el Observatorio del Roque de los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en la isla canaria de La Palma.

Tal y como afirma Antonio Cabrera-Lavers, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y astrónomo del GTC, que también ha participado en este estudio, "se han obtenido imágenes de seis épocas distintas en el periodo que va desde noviembre de 2012 hasta febrero de 2013, con la intención de monitorizar el entorno de polvo de este cometa".

Nuestro objeto, que se codea con miles de asteroides de múltiples tamaños, con algunos planetoides como Vesta y con el planeta enano Ceres, tiene una actividad sostenida en el tiempo que abarca un periodo de entre cuatro y seis meses, probablemente debida a la sublimación de hielos de agua. Esto nos dice que se trata de una actividad típicamente estacional, es decir, el objeto solo se activaría cuando la zona de la superficie que contiene agua es iluminada por el Sol. Aplicando modelos se han conseguido determinar las velocidades de eyección de las partículas lanzadas desde el pequeño núcleo, asumiendo que los granos de polvo se verían afectados por la gravedad solar y por la presión de la radiación.

Cuando el cometa se encuentra cerca del perihelio, el eje de rotación está orientado hacia el Sol. Los investigadores creen que esta configuración, similar para otro MBC llamado P/2011 R2 (La Sagra) no es casual, aunque todavía hay que esperar a tener más datos.

Dado que tan solo se conocen diez de estos objetos, es importante caracterizar las propiedades de la emisión tanto de los ya conocidos como de cualquier nuevo miembro descubierto. "El papel del GTC resulta fundamental, – afirma Moreno- ya que se necesita una gran apertura, resolución espacial y calidad fotométrica para extraer de las observaciones los parámetros físicos de las partículas emitidas por estos objetos. El GTC es único para este tipo de investigación".

Este objeto, de magnitud 21, tiene un perihelio de 2,4 Unidades Astronómicas y un período de cerca de 5,6 años.

Se encuentra en el cúmulo de asteroides conocido como la Familia de Lixiaohua, que se cree fue originada por la ruptura de un cuerpo mayor hace unos 155 millones de años.

Este trabajo ha sido publicado en el artículo científico "The dust environment of Main-Belt Comet P/2012 T1 (PANSTARRS)", en junio de 2013 en la revista "The Astrophysical Journal Letters" y los autores son Fernando Moreno (Instituto de Astrofísica de Andalucía IAA-CSIC); A. Cabrera-Lavers (Instituto de Astrofísica de Canarias IAC; Departamento de Astrofísica de la Universidad de La Laguna (ULL); y Proyecto GTC); O. Vaduvescu (Isaac Newton Group of Telescopes; IAC); J. Licandro (IAC y Departamento de Astrofísica de la ULL); y F. Pozuelos (IAA-CSIC).

El Gran Telescopio Canarias (GTC) es el telescopio óptico-infrarrojo más grande y uno de los más avanzados del mundo. Es una iniciativa liderada por el IAC y gestionada por la empresa pública Grantecan, participada por la Administración General del Estado (MINECO) y el Gobierno de Canarias, a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) de la Comunidad Europea. Además, cuenta con la participación de México, a través del IA-UNAM (Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México) y del INAOE (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica), y Estados Unidos, a través de la Universidad de Florida.