El origen de la Luz Zodiacal

[AlbertR]

Si miramos hacia el cielo nocturno justo antes del amanecer o después del anochecer es posible que veamos una débil columna de luz que se extiende desde el horizonte. Ese resplandor luminoso es la luz zodiacal, luz solar reflejada hacia la Tierra por una nube de diminutas partículas de polvo que orbitan alrededor del Sol. Los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que ese polvo es llevado al interior del sistema solar por algunas familias de asteroides y de cometas que se aventuran desde lejos.

Pero ahora, un equipo de científicos de la Misión Juno sostiene que Marte puede ser el culpable. Un instrumento a bordo de la nave espacial Juno detectó por casualidad partículas de polvo que chocaban contra la nave espacial durante su viaje desde la Tierra a Júpiter. Los impactos proporcionaron pistas importantes sobre el origen y la evolución orbital del polvo, resolviendo algunas misteriosas variaciones de la luz zodiacal.

Notaron que la mayoría de los impactos de polvo se registraron entre la Tierra y el cinturón de asteroides, con brechas en la distribución relacionadas con la influencia de la gravedad de Júpiter. Según los científicos, esta fue una revelación radical. Hasta ahora, los científicos no habían podido medir la distribución de estas partículas de polvo en el espacio.

Los científicos de Juno determinaron que la nube de polvo termina en la Tierra porque la gravedad de la Tierra absorbe todo el polvo que se le acerca: ese es el polvo que vemos como luz zodiacal. En cuanto al borde exterior, se sitúa a unas 2 unidades astronómicas (UA) del Sol, termina un poco más allá de Marte. En ese punto la influencia de la gravedad de Júpiter actúa como una barrera evitando que las partículas de polvo crucen desde el sistema solar interior hacia el espacio profundo. Este mismo fenómeno de resonancia orbital también funciona al revés, bloquea el polvo que se origina en el espacio profundo para que no pase al interior del sistema solar.

La profunda influencia de la barrera de gravedad indica que las partículas de polvo están en una órbita casi circular alrededor del Sol, y el único objeto que conocemos en órbita casi circular a unas 2 UA del Sol es Marte, por lo que el pensamiento natural es que Marte es una fuente de este polvo.

Si bien ahora hay buena evidencia de que Marte, (el planeta más polvoriento que conocemos), con sus enormes tormentas de polvo globales es la fuente de la luz zodiacal, los autores del estudio confiesan que aún no pueden explicar cómo el polvo ha podido haber escapado de la gravedad marciana. Esperan que otros científicos les ayuden.

 

Podéis encontrar los detalles en el estudio científico: Distribution of Interplanetary Dust Detected by the Juno Spacecraft and Its Contribution to the Zodiacal Light

 

Saludos.

 

Editado 10 de Marzo del 2021 por AlbertR

[Hal9000]

 Interesantisimo.

Gracias por compartir.

 

 

[Nahuel21]

Interesantísimo.

Marte nos sigue guardando algunos secretos.

O sea que la fuente de esa luz no está entre nosotros y el sol, sino que aún más lejos, y la reflexión nos la hace llegar hasta nosotros. Qué impresionante. Más aún si pensamos que es polvo marciano.

 

[Lucho2000]

Tal vez por el viento solar.

[AlbertR]

En 10/3/2021 a las 17:34, Lucho2000 dijo:

Tal vez por el viento solar.

 

El viento solar está constituido básicamente por plasma de Hidrògeno y de Helio, su densidad a distancias del orden del semieje mayor de la órbita terrestre o superiores es muy baja y como también es muy baja la densidad del polvo causante de la Luz Zodiacal, la probabilidad de colisión es muy pequeña.

 

Lo que si parece relevante es la presión de la radiación (impacto de fotones procedentes del Sol) sobre el polvo:

 

Las partículas de polvo muy pequeñas son «barridas» hacia fuera del sistema solar por la presión de radiación de la luz —es el mismo fenómeno causante de las colas de polvo de los cometas—, pero las partículas más grandes viajan en sentido contrario hacia el Sol siguiendo órbitas en espiral por el efecto Poynting-Robertson. El resultado es que resulta complicado averiguar la fuente de todo este polvo, aunque debe haber un mecanismo que lo produzca de forma constante. Hace unos seis años, los resultados de la misión europea Rosetta, que estudió el cometa de periodo corto 67P/Churyumov-Gerasimenko, aparentemente confirmaron que este tipo de cometas contribuía a la luz zodiacal, como se sospechaba, con las colisiones entre asteroides como segundo contribuyente más importante. El debate parecía zanjado. Y, sin embargo, en un inesperado giro de guion, nuevos datos apuntan a una fuente en la que nadie había pensado: el planeta Marte...

 

Fuente: ¿Son las tormentas de polvo marcianas el origen de la luz zodiacal?

 

Saludos.

[fsr]

Pero si la gravedad de la Tierra y de Jupiter determinan la zona donde es posible que se encuentren las partículas de polvo, las partículas van a estar ahí, ya sea que sea Marte el origen o no. Bien podría ser que Marte esté ahí sólo por casualidad. Además, será posible que las tormentas en Marte eleven el polvo tanto, que luego pueda ser desprendido fuera de la atmósfera de alguna manera? Necesariamente tiene que ser polvo que se vá renovando, o podría ser que se haya originado en antiguas colisiones, o incluso antes, en la propia formación del sistema solar?

[juanemiliopalo]

Muy interesante

[fsr]

Recién estaba viendo el artículo de Daniel Marin, que tiene algunas explicaciones y datos muy interesantes, por ejemplo:

 

Cita

Los investigadores de Juno, con el danés John Leif Jørgensen a la cabeza, han llegado a la sorprendente conclusión de que la fuente del polvo tiene que ser Marte. Esto explicaría la anómala distribución de partículas de polvo y, sobre todo, el hecho de que haya gran cantidad de partículas a la distancia de Marte pero ninguna cerca de la Tierra. Si el campo gravitatorio terrestre puede limpiar este polvo, ¿por qué no el de Marte? La única explicación es que el planeta rojo sea el origen de la luz zodiacal. Además, el disco de máxima densidad de este polvo encaja con la inclinación de la órbita de Marte con respecto a la eclíptica, 1,85º.

Según la nueva teoría, las tormentas de polvo marcianas inyectarían partículas en la alta atmósfera del planeta, algunas de las cuales adquirirían la velocidad de escape. Luego, la luz solar y la gravedad de Júpiter se encargarían de repartir este polvo por el sistema solar interior.

 

Pero la hipótesis tiene un problema para resolver:

Cita

¿Misterio resuelto? Pues me temo que no. Esta nueva hipótesis tiene un punto débil muy grande, y es que no existe ningún fenómeno conocido capaz de explicar cómo pueden escapar tantas partículas de polvo desde Marte. A pesar de ser un planeta pequeño, Marte no es un cometa, ni tampoco un mundo de pequeño tamaño como Encélado. La velocidad de escape del planeta rojo es de 5 km/s, que no es poco.

 

Además, las observaciones de la sonda MAVEN parecen descartar que la fuente de este polvo sean los satélites Fobos y Deimos, por lo que la única fuente posible es el planeta rojo.

 

[AlbertR]

Gracias por el comentario Fernando, pero nota que aunque lo que dice Daniel Marín es correcto:

 

Cita

...¿Misterio resuelto? Pues me temo que no. Esta nueva hipótesis tiene un punto débil muy grande, y es que no existe ningún fenómeno conocido capaz de explicar cómo pueden escapar tantas partículas de polvo desde Marte...

 

No es novedad en Espacio Profundo, nosotros ya lo habíamos dicho aquí 6 días antes:

 

En 10/3/2021 a las 10:38, AlbertR dijo:

... Si bien ahora hay buena evidencia de que Marte, (el planeta más polvoriento que conocemos), con sus enormes tormentas de polvo globales es la fuente de la luz zodiacal, los autores del estudio confiesan que aún no pueden explicar cómo el polvo ha podido haber escapado de la gravedad marciana. Esperan que otros científicos les ayuden...

 

Saludos.

[fsr]

hace 25 minutos, AlbertR dijo:

Gracias por el comentario Fernando, pero nota que aunque lo que dice Daniel Marín es correcto:

 

 

No es novedad en Espacio Profundo, nosotros ya lo habíamos dicho aquí 6 días antes:

 

 

Saludos.

Así es. Esa parte no es nueva. La parte que me resultó mas interesante es el hecho de preguntarse por qué si el campo gravitatorio de la Tierra "barre" las partículas que producen la luz zodiacal, no se observa lo mismo en Marte? Con lo que concluyen que las partículas deben estar escapando de Marte, de alguna forma. O sea: no las barre porque de hecho estaría expulsándolas.

 

Otros detalles muy interesantes, son que "Durante su viaje hacia Júpiter, Juno voló ligeramente por encima del plano de la eclíptica y comprobó que los impactos se reducían drásticamente", que "Además, el disco de máxima densidad de este polvo encaja con la inclinación de la órbita de Marte con respecto a la eclíptica, 1,85º", y que "Además, las observaciones de la sonda MAVEN parecen descartar que la fuente de este polvo sean los satélites Fobos y Deimos, por lo que la única fuente posible es el planeta rojo". Por lo que parece casi inevitable pensar que el origen es Marte.

 

Pero sería asombroso que hubiera actualmente algún proceso natural que pudiera acelerar esas partículas a mas de 5 km/s. Será que el polvo se habrá originado en alguna antigua colisión de un objeto contra Marte? De ser así, sería posible explicar por qué Marte no parece "barrer" ese polvo? (tal vez el polvo se mueve igual que Marte, entonces no se chocan? no sé, estoy adivinando )