Los restos de un planeta que desapareció misteriosamente hace miles de millones de años han sido hallados compartiendo órbita con Marte.

La mayoría de pequeños asteroides que comparten órbita con Marte tienen una composición común, y lo más probable es que sean restos de un miniplaneta destruido en una antigua colisión. Esa es la conclusión de un equipo internacional de astrónomos, que utilizaron para su estudio el Very Large Telescope en Chile. Los resultados han sido presentados en un artículo en Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Los asteroides troyanos se mueven en órbitas con la misma distancia media desde el Sol que un planeta, atrapados dentro de «refugios seguros» gravitacionales 60 grados por delante y por detrás del planeta. La especial importancia de estas zonas fue estudiada por el matemático francés del siglo XVIII Joseph-Louis Lagrange. En su honor, se les conoce ahora como «puntos de Lagrange» —el punto L4 por delante del planeta y el L5 por detrás—.

El diagrama de la izquierda muestra cómo los asteroides siguen una órbita similar a Marte alrededor del Sol. A la derecha, el detalle de Eureka, el mayor troyano, con 2 km de diámetro.

Unos 6 mil troyanos se encuentran en la órbita de Júpiter y 10 en la de Neptuno. Se cree que datan de épocas más tempranas del sistema solar cuando la distribución de los planetas, asteroides y cometas era muy diferente a la que observamos en la actualidad.

Eureka!

Marte es hasta ahora el único planeta terrestre conocido por tener troyanos en órbitas estables. El primero fue descubierto hace más de 25 años en L5 y fue nombrado Eureka, en referencia a la famosa exclamación del matemático griego Arquímedes. El presente recuento es nueve, una muestra insignificante pero que evidencia una interesante estructura que no se observa en otros lugares del sistema solar.

Para empezar, todos los troyanos, excepto uno, se arrastra en el puntos L5 de Lagrange. Lo que es más, las órbitas de todos los troyanos menos uno de L5 se agrupan en torno a Eureka. La razón de la distribución desigual de estos objetos todavía no ha sido determinada, aunque hay un par de posibilidades. En un escenario, una colisión de asteroides disolvió un precursor en el punto L5, dando lugar a los fragmentos que componen el grupo que observamos hoy. Otra posibilidad es que un proceso llamado fisión de rotación causó que Eureka se acelerara, esparciendo pequeños trozos de sí mismo en órbita heliocéntrica.

Cualquiera que sea la causa, la agrupación sugiere fuertemente que los asteroides en esta «familia Eureka» eran parte de un único objeto o un cuerpo progenitor. Aunque la evidencia circunstancial de esta hipótesis es fuerte, la prueba de fuego es saber si los asteroides comparten una composición común o no. Afortunadamente, esto se puede hacer en el telescopio midiendo el color de la luz solar reflejada desde la superficie del asteroide. Para este fin, el equipo internacional de astrónomos dirigidos por Apostolos Christou y Galin Borisov en el Observatorio de Armagh en Irlanda del Norte, utilizó el espectrógrafo X-shooter montado en el Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory a principios de 2016 para registrar los espectros de dos asteroides que pertenecen a la familia de Eureka, 311999 y 385250. El análisis de los espectros encontró que ambos objetos tienen idénticas características, confirmando así la relación genética de la familia de asteroides.

Los resultados también revelaron que los asteroides están compuestos mayormente de olivino, un mineral que se forma típicamente dentro de objetos mucho más grandes en condiciones de alta presión y temperatura. Esto implica que estos troyanos son parte del material del manto de un miniplaneta o planetesimal que, al igual que la Tierra, había desarrollado corteza, el manto y el núcleo, a través del proceso de diferenciación, antes de ser destruido en una candente colisión.

«Nuestros hallazgos sugieren que dicho evento pudo haber participado en la formación de Marte e incluso en su vecino planetario, nuestra querida Tierra», concluyen los investigadores.