Fecha: Martes 4 de septiembre de 2007
Lugar: Auditorio "Dra. Mirta Mosconi"
Hora: 15:45hs

Leyes de escala para la fragmentación de asteroides

Dr. Fernando Roig
Observatorio Nacional, Rio de Janeiro, Brazil

Leyes de escala son leyes que determinan si un objeto que sufre una colision con otro es capaz de fragmentarse o no dependiendo de las propiedades del material que lo constituye, de su masa, de la velocidad del impacto, etc. En este trabajo analizamos diferentes leyes de escala para la fragmentación de asteroides reacumulados ("rubble-piles") obtenidas a partir de nuestro modelo de Elipsoides Interactuantes (Roig et al. 2003). Asteroides reacumulados son objetos constituídos por fragmentos que se mantienen unidos devido a la gravitación mutua sin que existan otras fuerzas de cohesión interna. Se presume que este tipo de asteroide se formaría como el resultado de la reacumulación de fragmentos de otras colisiones que no consiguen escapar debido a sus bajas velocidades de eyección. En nuestro modelo, un asteroide reacumulado viene representado por un conjunto de cuerpos rígidos elipsoidales que interactuan entre sí a través de una fuerza atractiva, representada por el potencial gravitatorio bipolar mutuo, sumada a una fuerza repulsiva, que representa la reacción de contacto entre las superficies, y una fuerza disipativa que representa la fricción superficial mutua. Estudiamos dos regímenes diferentes: (i) el caso de un gran asteroide reacumulado impactado por un pequeño proyectil (con menos de 10% de la masa del asteroide) en alta velocidad (del orden de 5 km/s), como se esperaría que ocurriera en colisiones binarias entre asteroides del Cinturón Principal; y (ii) el caso de dos asteroides reacumulados (de masas comparables) chocando en baja velocidad (del orden de 100 m/s), como se esperaría que ocurriera en procesos de acreción. Determinamos diferentes leyes de escala en el regimen gravitatorio, sea fijando la velocidad de impacto, sea fijando la razón de masas proyectil/blanco. Los resultados pueden ser ajustados a leyes de potencia con exponentes similares a los encontrados en la literatura. Sin embargo, nuestras leyes de escala predicen valores del límite de fragmentación catastrófica aproximadamente un orden de magnitud menores que los valores predichos por leyes de escala para asteroides monolíticos basadas en simulaciones utilizando códigos hidrodinámicos (ex. Benz & Asphaug 1999). Discutimos nuestros resultados y sus posibles consecuencias para los modelos de evolución colisional.