Las naves STEREO van en busca de los restos de un antiguo planeta cercano a la Tierra

Las naves gemelas cruzan ahora zonas de estabilidad gravitacional
que aún podrían contener restos de un supuesto antiguo planeta
que chocó contra la Tierra causando de este modo
la formación de la Luna.

Abril 9, 2009: Las sondas gemelas STEREO, de la NASA, están ahora ingresando en una misteriosa región del espacio con el fin de buscar restos de un antiguo planeta que alguna vez estuvo en órbita alrededor del Sol, no muy lejos de la Tierra. Si encuentran algo, podría resolverse un gran enigma: el origen de la Luna.

"El nombre de aquel planeta es Theia", dice Mike Kaiser, científico del proyecto STEREO, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. "Es un mundo hipotético. Nunca lo hemos visto, de hecho, pero algunos investigadores creen que existió hace 4.500 millones de años y que chocó contra la Tierra causando de este modo la formación de la Luna".

Derecha: Concepto artístico de una de las naves de la misión STEREO. [Imagen ampliada]

La "Hipótesis de Theia" es una idea de los teóricos Edward Belbruno y Richard Gott. Comienza con la popular teoría del Gran Impacto sobre la formación de la Luna. Muchos astrónomos sostienen que durante la época de formación del sistema solar, un protoplaneta del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra. El material que salió expulsado debido a la colisión, una mezcla de material de ambos cuerpos, se mantuvo girando en los alrededores de la Tierra y luego se fusionó creando de este modo la Luna. Este escenario explica muchos aspectos de la geología lunar, incluyendo el tamaño del núcleo de la Luna, la densidad y la composición isotópica de las rocas lunares.

Es una buena teoría, pero deja una complicada pregunta sin respuesta: ¿de dónde provino aquel enorme protoplaneta?

Belbruno y Gott creen que vino de uno de los llamados puntos de Lagrange en la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

Los puntos de Lagrange del sistema Sol-Tierra son regiones del espacio donde el tirón gravitacional de la Tierra y el Sol se combinan para formar un "pozo gravitatorio". El material a la deriva en el espacio tiende a juntarse allí de un modo similar a la manera en la cual el agua se junta en el fondo de un pozo en la Tierra. El matemático del siglo 18, Joseph Lagrange, demostró que existen cinco de estos pozos en el sistema Sol-Tierra, a los cuales numeró como L1, L2, L3, L4 y L5. Dichos pozos se localizan según se muestra en el diagrama de abajo.

Cuando el sistema solar aún era muy joven, los puntos de Lagrange se encontraban poblados principalmente por planetesimales, o unidades del tamaño de asteroides que formaron los planetas. Belbruno y Gott sugieren que en uno de los puntos de Lagrange, ya sea L4 o L5, los planetesimales se unieron para formar a Theia, cuyo nombre en la mitología griega representaba a un titán que dió a luz a la diosa de la Luna, Selena.

Arriba: Los puntos de Lagrange del sistema Sol-Tierra. Las naves STEREO están a punto de pasar a través de L4 y L5. Los observatorios solares a menudo se estacionan en L1, aunque los observatorios del espacio profundo prefieren a L2. [Más información]

"Sus modelos numéricos (realizados mediante una computadora) muestran que Theia pudo haber crecido hasta ser tan grande como para producir un objeto como la Luna, si ésta se hubiese formado en las regiones L4 o L5, donde el equilibrio de fuerzas permitió que se acumulara material suficiente", dice Kaiser. "Más tarde, Theia se podría haber separado de L4 o L5 gracias a la creciente gravedad de otros planetas en formación, como Venus, y entonces entró en ruta de colisión con la Tierra".

Si esta idea es correcta, Theia en sí hace mucho tiempo que desapareció, pero algunos de los antiguos planetesimales que no se unieron para formar Theia podrían permanecer en L4 o L5.

"Las sondas STEREO se encuentran entrando en dichas regiones del espacio ahora mismo", dice Kaiser. "Esto nos ubica en una buena posición para buscar restos de la formación de Theia, del tamaño de asteroides".

Simplemente llamémoslos "theiasteroides".

Los astrónomos han buscado theiasteroides antes usando telescopios en la Tierra, y no han encontrado nada. Pero dichos telescopios únicamente descartan objetos de más de un kilómetro de ancho. Al ingresar en L4 y L5, las naves STEREO serán capaces de buscar objetos de mucho menor tamaño, a una distancia relativamente más corta.

Derecha: Esta simulación dinámica muestra cómo los asteroides persisten en el pozo gravitacional de un Punto de Lagrange en el sistema Sol-Júpiter. El principio se aplica a los puntos de Lagrange del sistema Sol-Tierra del mismo modo. Crédito: Prof. Aldo Vitagliano/SOLEX.

"La búsqueda de hecho comenzó el mes pasado, cuando ambas naves espaciales finalmente giraron 180 grados para tomar fotografías de dos horas de exposición de las áreas generales de L4 y L5. En la primera serie de imágenes, los astrónomos aficionados encontraron algunos asteroides conocidos y un nuevo cometa, Itagaki, fue fotografiado justo un par de días después del anuncio de su descubrimiento. Sin embargo, no se halló ningún theiasteroide".

Buscar theiasteroides no es la misión principal de las naves STEREO, indica el investigador. "STEREO es un observatorio solar. Las dos sondas están ubicadas a los costados del Sol, en puntos opuestos que permitirán tener una visión tridimensional de la actividad solar. Ahora las naves están pasando por los puntos L4 y L5. Esto es básicamente ciencia extra".

"Podríamos no ver nada", continúa, "pero si descubrimos muchos asteroides en L4 o L5, esto podría dar pie para otra misión que analizará la composición de estos asteroides en detalle. Si la misión descubre que los asteroides tienen la misma composición que la Tierra y la Luna, esto respaldará la versión de Belbruno y Gott sobre la teoría del Gran Impacto".

La búsqueda podría continuar por muchos meses. Los puntos de Lagrange no son puntos infinitesimales en el espacio, sino regiones amplias, de 50 millones de kilómetros de ancho. Las sondas STEREO se encuentran apenas en la orilla de tales zonas. El máximo acercamiento a los fondos de los pozos gravitacionales se dará en los meses de septiembre y octubre de 2009. "Aún tenemos muchas observaciones por delante", dice Kaiser.

Además, nuestros lectores podrían ayudar. El equipo de STEREO invita al público a participar en la búsqueda inspeccionando las imágenes conforme vayan siendo obtenidas por las naves. Si usted ve un punto de luz moviéndose respecto de las estrellas, tal vez haya encontrado un theiasteroide. Se pueden hallar enlaces a los datos e instrucciones para trabajar con ellos en sungrazer.nrl.navy.mil (Nota: enlaces en idioma inglés).