Lic. Hipólito Falcoz

Los asteroides orbitan alrededor del Sol en la misma dirección que los planetas (de oeste a este), y la mayoría tienen órbitas cuya inclinación media respecto del plano de la eclíptica es menor a los 10 grados.

El cinturón principal de asteroides contiene cuerpos con semiejes mayores (distancia media o promedio al Sol) en el rango de 2,2 a 3,3 U.A. que corresponden a períodos de rotación alrededor del Sol entre 3,3 y 6 años (1.200 a 2.200 días), de acuerdo a la tercera ley de Kepler, que expresa el período de rotación como:

T = x1,5 años

donde x denota la distancia del asteroide al Sol en unidades astronómicas.

Es de interés observar los gráficos de la distribución de los valores de los semiejes de una lista de 10.666 que representaban, hacia fines del siglo, la cantidad de numerados. El gráfico anterior se obtuvo calculando la frecuencia en intervalos de 0,05 U.A. de ancho, entre los valores extremos, de 1 y 5,5 U.A., de la distribución de semiejes. En este gráfico se puede apreciar una cantidad relativamente pequeña de cuerpos con semiejes entre 1 y 1,8 U.A.. Seguidamente hay una pequeña distribución que alcanza escasamente el valor 2. Sigue una región aparentemente vacía y luego comienza la distribución del cinturón principal. Podemos observar que se extiende desde algo más de 2 a 3,2 unidades astronómicas. Estos valores que estamos dando son solo aproximados, y surgen de una lectura rápida del gráfico. Luego de esta gran concentración de cuerpos se pueden ver tres débiles distribuciones en 3,4; 4 y 5,2 U.A. Un conocimiento más preciso de la distribución de semiejes se logra analizando los distintos sectores que muestran características interesantes en el presente gráfico.

La región más curiosa es, naturalmente, la llamada Cinturón Principal. El próximo gráfico nos muestra la distribución en el rango de 2,12 a 3,28 U.A. en intervalos de 0,02 de igual unidades. Debemos tener presente que dicho rango representa una zona considerable del espacio (¡de 180 millones de kilómetros!), y el ancho de cada columna del gráfico equivale aproximadamente a 8 veces la distancia Tierra-Luna La simple observación del gráfico, nos sugiere que los asteroides parecen estar dentro del cinturón principal agrupados en conjuntos con distribuciones del tipo Normal.

Como estas gráficas son de Frecuencias, su aspecto cambia cuando se modifica el intervalo de muestreo. Tomando zonas menores y aumentando la resolución se puede tener una mejor visión de esta situación. Además aparecen valores nulos indicando zonas despobladas dentro del cinturón.

La ocurrencia de estas distribuciones de apariencia normales, en el sentido estadístico, no es caprichosa. En 1917 el astrónomo japonés K. Hirayama encontró que los asteroides podían clasificarse en familias en las cuales sus miembros tendrían características orbitales similares. La hipótesis de Hirayama suponía que los cuerpos integrantes de una misma familia serían el resultado de los restos surgidos en la explosión de un cuerpo mayor o de choques entre cuerpos. Por razones puramente mecánicas después de una explosión o choque, los fragmentos resultantes tendrán velocidades distintas que aquellas de los cuerpos del pre-choque. Que tengan velocidades distintas significa que se desplazarán en forma más rápida o más lenta y en direcciones distintas. Esto podría dar cuenta de las ligeras diferencias en los parámetros orbitales que tienen los distintos asteroides pertenecientes a una misma familia.

Este agrupamiento de cuerpos en familias es exclusivo para los asteroides del cinturón principal. Actualmente se mencionan 62 familias y sus nombres corresponden al del asteroide más antiguo del grupo, es decir, aquel que tiene la numeración más baja. Las observaciones en las grandes familias, como ser las de Flora, Vesta, Nysa, Eos e Hygiea, muestran que sus miembros individuales son físicamente similares como si ellos fuesen fragmentos de un padre común. La existencia de tales familias es la mayor prueba de la frecuencia de colisiones entre asteroides, ocurridas en el pasado.

En nuestra publicación “Asteroides Versión 2.0, XIX y XX Dos Siglos con los Asteroides” no se analizaron las distribuciones de tamaños entre los integrantes de una misma familia, pero se menciona en otras publicaciones que dichas distribuciones caracterizan a una población de fragmentos. La idea inicial y original (de 1802) del gran Olbers que los asteroides serían los fragmentos del planeta faltante entre Marte y Júpiter fue desechada al poco tiempo. Sin embargo, si cuidamos de no considerar los cuerpos de mayores dimensiones, por ejemplo de diámetros superiores a los 100 km., los asteroides son probablemente, en su mayor parte, astillas de grandes cuerpos paternos. La existencia de las familias postuladas por Hirayama, es el resultado más obvio de tales colisiones.

Las Súper familias de Asteroides

Si graficamos los valores medios de los semiejes para cada una de las 62 familias resulta algo muy notable. Los puntos que representan dichos valores se agrupan en ramilletes de familias separados unos de otros. En total pueden distinguirse 12 de tales agrupamientos con valores crecientes en el valor de sus semiejes; esto puede ser interpretando como si los miembros de determinadas familias provienen a su vez de un origen común. Por esta razón es que suponemos que las 62 familias pueden ser agrupadas en 12 súper familias que están representadas en el gráfico siguiente y donde se diferencia una súper familia de la siguiente al utilizar puntos rellenos y huecos en forma alternativa.