Procesos colisionales y dinámicos en el cinturón de asteroides: el origen de los asteroides cercanos a la Tierra y la historia colisional de Ceres y Vesta

• Autores: Zain, Patricio Salvador
• Año de publicación: 2021
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Elía, Gonzalo Carlos de; Di Sisto, Romina Paula
• Materia: Astronomía; Asteroides; Colisiones; Dinámica
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

El Cinturón de Asteroides es una población de cuerpos menores del Sistema Solar cuya arquitectura fue esculpida dinámicamente por Júpiter y físicamente por las colisiones entre los asteroides. El trabajo de Tesis desarrollado consistió en la construcción de un código numérico y estadístico de evolución colisional para el Cinturón de Asteroides. El código desarrollado plantea una partición del Cinturón de Asteroides en seis regiones, separadas de acuerdo a las posiciones de las principales resonancias con Júpiter. El algoritmo evoluciona en el tiempo las distribuciones de tamaños en las distintas regiones por medio de colisiones. Cuando ocurre un impacto entre dos cuerpos, sobrevive un remanente y se genera una distribución de fragmentos eyectados. Entonces, en un intervalo de tiempo hay remoción de cuerpos que se destruyen y nuevos cuerpos creados en forma de fragmentos. El código además incluye la remoción dinámica de cuerpos por región debido al efecto Yarkovsky, una fuerza de radiación del Sol sobre los asteroides que los arrastra hacia las regiones de resonancia, donde son fuertemente perturbados hasta abandonar el Cinturón de Asteroides. El resultado de una simulación es la distribución de tamaños en cada región del Cinturón. Dado que los procesos colisionales son altamente estocásticos, realizamos un número grande de simulaciones y utilizamos criterios observacionales para seleccionar corridas aceptables. Luego, interpretamos los resultados estadísticamente. Hemos realizado tres trabajos aplicando resultados del código. El primer trabajo consistió en cuantificar el aporte que hace cada región del Cinturón a la población de asteroides cercanos a la Tierra (NEA). Para ello, utilizamos el código para guardar información acerca de los asteroides que son removidos del Cinturón de Asteroides y aportados a los NEA por el efecto Yarkovsky en cada paso de tiempo. De esta forma, hemos obtenido una distribución de magnitudes de NEA y cuantificamos el aporte que cada región del Cinturón de Asteroides realizó a la población de NEA. El segundo trabajo consistió en el estudio colisional de Ceres y Vesta, dos de los miembros más masivos del Cinturón de Asteroides. Utilizando el código, identificamos los impactores1 que golpearon a ambos cuerpos, cuantificamos el aporte de impactores de las distintas regiones del Cinturón y estudiamos los cráteres formados en dichos impactos. Además, realizamos una estimación de la cantidad de fragmentos eyectados de ambos cuerpos a lo largo de su historia. El tercer trabajo consistió en estudiar la evolución dinámica de los fragmentos eyectados de Ceres y Vesta. Para ello utilizamos el código de N-cuerpos MERCURY para realizar simulaciones dinámicas. Con ello, identificamos las zonas de residencia y rutas de escape de dichos fragmentos en el Cinturón, y estudiamos el aporte que realizan a la región de los NEA. La investigación desarrollada en esta Tesis Doctoral nos ha permitido fortalecer nuestro entendimiento sobre la evolución colisional y dinámica del Cinturón Principal, de la población de NEA,así como también de Ceres y Vesta.
Doctor en Astronomía
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas