Arrokoth revelado: una primera mirada en profundidad a un mundo prístino

 Hace más de un año, la nave espacial New Horizons sobrevoló un extraño objeto en el borde de nuestro sistema solar. Arrokoth, una forma nebulosa que se asemeja a un muñeco de nieve el día de la aproximación más cercana de la nave, está tomando forma para ser un miembro fascinante y revelador de la región del sistema solar más allá de la órbita de Neptuno conocida como el Cinturón de Kuiper. Al margen de la confusión y los impactos habituales de la mayoría de los objetos pequeños, este mundo prístinamente conservado podría informarnos sobre los primeros años de la formación de nuestro sistema solar.

Una nueva investigación publicada en una serie de artículos en Science comienza a revelar los misterios de Arrokoth, incluida su formación, geografía, composición, varias propiedades básicas y más. Científicos del Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California trabajaron junto con investigadores de todo el mundo para proporcionar un primer vistazo completo a este objeto.

También conocido como MU69, el objeto consta de dos lóbulos conectados por un delgado "cuello" y tiene días que duran casi 16 horas, mientras que una órbita completa alrededor del sistema solar lleva 298 años. Su órbita se encuentra 44 veces más alejada del Sol que nuestra propia Tierra, y según los cráteres que vemos en su superficie, se estima que Arrokoth tiene unos 4 mil millones de años.

"Arrokoth es una cápsula del tiempo para los orígenes de nuestro sistema solar", dijo Orkan Umurhan, científico investigador de Ames y colaborador de los tres artículos de Science. "MU69, y objetos como este, pueden darnos una mirada al pasado de cuatro mil millones de años y una idea de dónde vino nuestro hogar cósmico".

Una superficie fría, roja y lisa

Las imágenes del sobrevuelo del Nuevo Horizonte revelan un mundo complejo, rico no solo en su geología, sino también en color y temperatura.

La superficie de Arrokoth es toda roja, pero un nuevo análisis muestra que hay más variación en el color de lo que se pensaba originalmente, con el lóbulo más pequeño un poco más rojo que el más grande. Esa coloración roja es a menudo un indicador de un tipo de compuesto químico conocido como tholins, compuestos orgánicos que se ven en muchos objetos del sistema solar exterior, incluidos Plutón y la luna Titán de Saturno. Aunque no sabemos si este es el caso con certeza en Arrokoth, los tholins tipo Titán coincidirían con los datos que tenemos sobre el objeto.

Aunque no podemos medir la temperatura del objeto como lo pensamos tradicionalmente, podemos encontrar un valor para la temperatura basado en la radiación del objeto observando su brillo. Esta "temperatura de brillo" varía alrededor del objeto, con los polos de cada lóbulo alcanzando temperaturas por debajo de -350 grados Fahrenheit, disminuyendo aún más alrededor del ecuador de cada lóbulo. El cuello que conecta los lóbulos es relativamente más cálido que el resto del objeto hasta 6 grados Fahrenheit.

Arrokoth es un mundo con características geológicas complejas en su superficie y sin anillos u otros objetos más pequeños en su órbita. Aunque está plagado de cráteres de luz, cada uno de aproximadamente media milla o menos de ancho, la superficie del objeto es en su mayoría lisa, con la excepción de un cráter más grande apodado Maryland en el lóbulo más pequeño.

Maryland es muy probablemente un cráter de impacto, con su borde que se extiende a más de cuatro millas de ancho y menos de media milla de profundidad. Entre el cráter y el cuello que conecta los dos lóbulos hay una serie de depresiones, similares a las que se encuentran en el asteroide Eros o en la luna de Marte, Fobos.

El lóbulo más grande es incluso más plano que su contraparte. Además de una sección marcada por una cadena de pozos, no hay cráteres grandes en absoluto. El hecho de que gran parte de la superficie de Arrokoth esté muy levemente alterada o nada cuenta una historia sobre su formación, una no llena de colisiones y violencia, sino de impactos más suaves y lentos.

Los orígenes de Arrokoth

Los dos lóbulos de Arrokoth parecen haber sido objetos separados, orbitando entre sí en sincronía hasta fusionarse a una velocidad muy lenta, no más de un par de metros por segundo, quizás incluso más lento.

Esos objetos probablemente se formaron en los primeros años de nuestro sistema solar, hace más de cuatro mil millones de años. Entonces, el sistema solar era un remolino nebuloso de gas y polvo. Las partículas microscópicas de polvo comenzaron a pegarse en trozos cada vez más grandes. Pronto, esos trozos se convierten en nubes del tamaño de un guijarro que continúan colapsando, creando objetos más grandes. En algunos casos, como el de Arrokoth, esos objetos se formaron en pares, lo que dio lugar a un sistema binario.

Simulación de un escenario de formación para Arrokoth. Las partículas rojas indican una mayor aceleración que las partículas azules.

Créditos: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute / DC Richardson

Esto también podría explicar ciertos aspectos de las composiciones químicas de Arrokoth, con posibles helados de metanol y compuestos orgánicos complejos que también estaban presentes en la nebulosa del sistema solar temprano que también se ve en el objeto. Sin embargo, esos compuestos orgánicos podrían haber surgido después de que Arrokoth se hubiera formado a través de procesos químicos estimulados por la radiación cósmica que afecta al metano en su superficie. A diferencia de muchos objetos similares, hay una ausencia de hielo de agua, que parece haberse agotado u oculto a nuestra vista.

Debido a que la formación de Arrokoth fue tan benigna, sin grandes colisiones o aberraciones aparentes en su superficie, el objeto puede darnos una idea de esta fase temprana del sistema solar cuando los planetas y otros objetos aún se estaban formando. Es probable que su interior también se haya conservado, dejando la misma mezcla de hielos, materia orgánica y polvo de la nebulosa de materiales que creó nuestro sistema solar.

New Horizons nos ha brindado no solo una nueva mirada en profundidad a Arrokoth, sino también a otros objetos del Cinturón de Kuiper y al sistema solar más grande. Este mundo pequeño y de formas extrañas contiene aspectos de nuestra propia historia que no se pueden descubrir casi en ningún otro lugar. Es un registro raro y prístino del sistema solar temprano, una cápsula del tiempo de nuestros orígenes que aún tiene muchas verdades por revelar.

Para los medios de comunicación:

Para obtener más información sobre este tema, comuníquese con la  sala de redacción de NASA Ames .

Autor: Frank Tavares, Centro de Investigación Ames de la NASA