El análisis de asteroides revela evidencia inesperada de mini-océano y carbonatación

Los asteroides son muchas cosas: asesinos de dinosaurios, registros de los primeros días del sistema solar, objetivos para la defensa planetaria – pero no están destinados a ser mundos acuáticos. ¿Correcto?

Bueno, al menos no en estos días. Pero en los primeros días de la formación del sistema solar, Ryugu, el objetivo en forma de diamante de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) hayabusa2 misión – tenía un pequeño océano dentro.

Antes de que fuera el asteroide que es hoy, el análisis de isótopos de alta precisión muestra que era parte de un padre más grande y más antiguo antes de ser destruido en una colisión. Pero lo que es aún más sorprendente es que en este pequeño océano, algunos silicatos secos del asteroide padre original han logrado sobrevivir sin cambios. Un nuevo artículo de uno de los equipos de curaduría de Hayabusa publicado este mes en astronomía natural llega a lo que muestran sobre la composición del padre de Ryugu y los asteroides desde el comienzo del sistema solar.

QUÉ HAY DE NUEVO – En diciembre de 2020, Hayabusa2 devolvió poco más de cinco gramos de Ryugu después de una misión de seis años. Debido a que las muestras son un número relativamente limitado de pequeños granos, cada uno fue etiquetado con su propio nombre y número. En este caso, el análisis del equipo se basó en una de esas partículas, C0009.

Hablar con Reversocosmoquímico de isótopos Ming Chang Liu de UCLA explica que C0009 fue particularmente interesante porque “se distingue por una pequeña cantidad de silicatos anhidros”, es decir, contiene minerales enriquecidos en oxígeno que no se ven afectados por el agua en medio de una muestra fuertemente alterada por H2O.

La composición de Ryugu fue alterada significativamente por el agua líquida que contenía. Aunque se formaron en las profundidades del frío sistema solar exterior, el agua y el hielo de dióxido de carbono se acumularon en el protolito que constituía el padre de Ryugu con isótopos radiactivos de vida corta. A medida que estas rocas radiactivas calentaban el hielo a su alrededor, señala Liu, “comenzaron a flotar dentro del cuerpo principal” y, con el tiempo, transformaron los silicatos y la piroxina que formaban el predecesor de Ryugu en filosilicatos que contienen agua. .

Los silicatos anhidros restantes le dan al equipo una pista sobre cómo podrían haber sido otros materiales en el sistema solar primitivo antes de estrellarse contra el pequeño océano de Ryugu. Y los materiales se asemejan a los primeros materiales formados en la fotosfera del Sol. Los isótopos de oxígeno en la muestra con la que trabajó el equipo muestran que el asteroide contiene olivino ameboide y chrondrules ricos en magnesio que se incorporaron directamente de la nebulosa solar.

Motoo Ito, cosmoquímico de la Agencia de Tecnología de Ciencias Marinas y Terrestres de Japón y miembro del equipo ampliado de la Fase 2, fue el autor principal, junto con Liu y otros, de un estudio de las partículas prístinas de Ryuguque demuestran cómo los meteoritos de CI en la Tierra han sido modificados por nuestro propio entorno mucho más volátil.

Hablar con ReversoIto señala que si bien conocer la composición química “no nos dice dónde se formó el cuerpo principal”, “todavía nos permite construir una especie de historia de Ryugu, cómo se formó en el sistema solar externo”.

POR QUÉ ES IMPORTANTE – Este trabajo es el resultado de los esfuerzos del equipo de conservación más grande en la Fase 2. Después de que Hayabusa2 pasara por la Tierra para depositar su carga, los cinco gramos de muestras que trajo se dividieron entre ocho equipos: seis realizaron análisis iniciales específicos: de composición química, materiales pedregosos y arenosos, materia volátil, materia orgánica sólida y soluble, sobre los materiales, y otros dos importantes equipos internacionales que trabajan para aclarar el impacto científico potencial de las muestras.

En junio, el equipo más grande de Liu e Ito, con sede en la Universidad de Okayama en el oeste de Japón, publicó su interpretación de las muestras. Descubrieron que los filosilicatos de Ryugu se parecen a los que se encuentran en las condritas CI, un tipo de meteorito raro y muy primitivo que se ha recolectado principalmente en la Antártida.

Pero debido a que “podrían haber estado sentados allí durante décadas, años, siglos antes de que los recogiéramos”, señala Liu, “la Tierra tiene una atmósfera muy reactiva, por lo que los materiales de condrita CI interactuarán con la atmósfera”. En comparación, las muestras de Hayabusa2 “son probablemente el material de condrita más prístino que pueda obtener”.

La supervivencia de estos elementos del protolito Ryugu es quizás aún más sorprendente a la luz del trabajo de algunos de los otros equipos. El equipo de Stony Analytics publicaron sus primeros resultados este mes en La ciencia, que incluía agua líquida Ryugu atrapada dentro de un cristal. Debido a que Ryugu recogió dióxido de carbono congelado y hielo de agua cuando se formó, el agua líquida que se encontró en la muestra estaba carbonatada.

LO QUE SIGUE – Parte del trasfondo de Ryugu ya está en camino a la Tierra. El pasado mes de mayo, la NASA OSIRIS-REx La nave espacial dejó el asteroide Bennu después de recoger quizás media libra de roca para comenzar su viaje de regreso a la Tierra. Fue después de OSIRIS-REx golpeó inesperadamente un cráter de 20 pies de ancho en el costado de Bennu – debido al hecho de que se sujeta con mucha menos firmeza de lo previsto.

Al igual que Ryugu, Bennu es un asteroide carbonoso relativamente prístino, aunque es de un tipo diferente: los asteroides de tipo B como Bennu se ven un poco más azules que Ryugu y sus compañeros de tipo C, que se ven rojizos. Pero independientemente de su color, según el cosmoquímico Ito, encontrar compuestos de carbono igualmente complejos en la muestra “nos informará sobre la distribución de compuestos orgánicos en el sistema solar”.

Si bien responde preguntas sobre la composición de Ryugu, este trabajo también plantea preguntas sobre cómo encaja Ryugu en el patrón de los asteroides y meteoritos más primitivos. Según Liu, el equipo cree que a pesar de las diferentes categorías que han surgido para cubrir todas las diferentes condritas encontradas en la Tierra a lo largo de los años, “estos materiales de partida podrían haber sido muy similares”. “Solo queremos ser un poco provocativos, revolver un poco la olla, tratar de cambiar el paradigma”, agregó.