Ciencias

Los pequeños «panqueques» sugieren que algunos asteroides pueden permanecer activos

En la noche del 23 de abril de 2019, la tranquilidad de una selva tropical cerca de Aguas Zarcas, Costa Rica, fue destrozada por un brillante tubo de luz en el cielo, una fuerte explosión y una lluvia de rocas: los restos de un pequeño asteroide que explotó en la atmósfera. Una pieza de metralla hizo un agujero del tamaño de una toronja en el techo de la casa y la otra golpeó la casa del perro.

En cuestión de días, el silencio se rompió nuevamente cuando científicos y coleccionistas de todo el mundo comenzaron a recorrer el paisaje en busca de fragmentos que valieran su peso en oro, tanto literal como científicamente.

Un grupo de geólogos sugirió que Meteorito de Aguas Zarcas muestra que al menos una clase de asteroides puede estar más ocupada de lo esperado, con pequeñas rocas rebotando en sus superficies como granos de palomitas de maíz en un horno de microondas, actividad ya observada en la superficie del asteroide Bennu.

«Aguas Zarcas… contiene polvo de estrellas presolar, algunos de los cristales minerales más antiguos del sistema solar y moléculas orgánicas prebióticas. Los ingredientes orgánicos le dieron un aroma interesante, un poco alquitranado, un poco dulce, casi como vainilla.

«Los asteroides eran bastante activos en el sistema solar primitivo, pero hoy en día la mayoría de la gente piensa que están muertos», dijo Xin yangestudiante graduado Universidad de Chicago y autor principal del estudio. «Esto nos dice que los asteroides carbonosos pueden no estar muertos; simplemente tienen poca actividad».

La investigación comenzó poco después museo de campo Chicago recibió un fragmento de meteorito de 1,9 kg clasificado como condrita carbonácea. Consiste en pequeñas piezas de material incrustadas en una matriz de roca de grano más fino.

«Estos meteoritos son extremadamente raros», dijo philipp diablos, curadora de meteoritos y de investigación polar en el museo y coautora del estudio. «Contienen material primitivo que se formó en el sistema solar primitivo y aún se conserva. Aguas Zarcas es un tipo de materia original muy prístina. Contiene polvo de estrellas presolares, algunos de los cristales minerales más antiguos del sistema solar y prebióticos orgánicos. moléculas Los ingredientes orgánicos le dieron un aroma interesante, un poco alquitranado, ligeramente dulce, casi como la vainilla.

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Pequeñas rocas resisten la destrucción.

Yang, que también trabaja en el Museo Field con Heck, comenzó a procesar un fragmento de 79 gramos del meteorito que se había sometido a imágenes de tomografía computarizada (TC) para mapear su mineralogía. La muestra se recolectó antes de que la lluvia pudiera caer sobre ella y luego se almacenó en nitrógeno, lo que limita la contaminación del suelo.

El primer paso fue someterlo a un ciclo alternativo de enfriamiento y calentamiento en nitrógeno líquido y agua, lo que finalmente molido la roca. Sin embargo, después de más de 100 ciclos, las inclusiones del tamaño de una piedra se conocen como cóndrulos permaneció intacto. También resultaron difíciles de destruir con un mortero y una maja. «Pensamos que era interesante, así que dijimos, ‘no los separemos'», dijo Heck.

Realizaron una tomografía computarizada adicional y volvieron a examinar las exploraciones originales, que revelaron que los cóndrulos extraños estaban aplanados, como panqueques, y no esféricos, como suelen aparecer los cóndrulos (incluidos muchos encontrados en la misma pieza en Aguas Zarcas). (Los sondrules son esféricos porque forman pequeñas gotas de roca fundida a medida que se enfrían y solidifican en el entorno de gravedad cero del espacio. Luego se combinan en un asteroide cuando se fusiona, por lo que son anteriores a su asteroide anfitrión).

Además, los escaneos mostraron que las bolas raras aplanadas estaban todas alineadas en la misma dirección dentro del meteorito, lo que indica que todas estaban comprimidas cuando otra roca espacial chocó con el asteroide padre y luego se desintegró, mezclándolas en cóndrulos deformes.

Esta fue la primera observación OSIRIS-REX de rocas expulsadas de la superficie de Bennu. Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona/Lockheed Martin

Heck dijo que los hallazgos le recordaron a Bennu, un asteroide que visitó OSIRIS-REx (Orígenes, Interpretación espectral, Identificación de recursos, Security-Regolith Explorer) en 2018-2021. Además de recolectar algunas decenas de gramos de material de la superficie para regresar a la Tierra el próximo año, la nave encontró rocas que fluyeron hacia el espacio y retrocedieron o entraron en órbita. Las piedras tenían un tamaño similar a los cóndrulos de Aguas Zarcas, generalmente de 0,5 a 1 centímetro para Bennu, en comparación con unos pocos milímetros hasta aproximadamente un centímetro para Aguas Zarcas.

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«Los eventos variaron desde bastante explosivos, donde muchas partículas salen volando, hasta palomitas de maíz, donde unas pocas partículas pequeñas rebotan en la superficie».

OSIRIS-REx registró más de 300 eventos de eliminación, o un promedio de casi uno por día. «Los eventos variaron desde bastante explosivos, donde muchas partículas salen volando, hasta palomitas de maíz, donde unas pocas partículas pequeñas rebotan en la superficie», dijo. Harold Connolly Jr.profesor de geología en universidad de serbal en Glassboro, NJ y como líder del equipo de investigación OSIRIS-REx que no participó en el estudio. «Algunos entraron en órbita, pero generalmente durante unos días como máximo, por lo que lo que sube debe bajar».

Los científicos de la misión propusieron una serie de explicaciones para las erupciones de eyección, incluidos impactos, grietas causadas por las temperaturas extremas del ciclo día-noche de Bennu y pequeñas erupciones de hielo causadas por la vaporización del hielo justo debajo de la superficie.

Ciclo día-noche Piedras libres de mayo

La dinámica de las rocas expulsadas sugiere que el asteroide que dio origen a Aguas Zarcas debe haber sido como Bennu, dijo Yang, y los cóndrulos rebotaron en el espacio y se asentaron en diferentes lugares, mezclándose con otros cóndrulos que también fueron transportados desde otros lugares. (El proceso no debería funcionar en asteroides más grandes, porque la gravedad de su superficie limitaría la distancia que podría viajar un trozo de roca arrojado).

Los grandes impactos pueden excavar una gran cantidad de material, rociándolo por toda la superficie del asteroide, pero los cóndrulos desplazados deberían ser los mismos, todos de forma y alineación similares. Sin embargo, debido a que Aguas Zarcas contiene una combinación de formas y tendencias, el escenario no parece funcionar, dijo Yang. En cambio, «esta deformación parece estar localizada», con impactos menos poderosos que comprimen los cóndrulos en un área más pequeña, dejando muchos de ellos enterrados debajo de la superficie.

En esta imagen del proceso de mezcla de rocas del cuerpo principal de Aguas Zarcas, se expulsan fragmentos del tamaño de una roca y se vuelven a depositar en la superficie del asteroide. Crédito: April I. Neander, NASA/Goddard/Universidad de Arizona (imagen de asteroide)

Este hallazgo favorece un ciclo día-noche como la razón de la ruptura de las rocas de Bennu y Aguas Zarcas, sugirió Heck. La roca quebradiza puede fracturarse, convirtiéndola en un pozo suelto y compactado de roca y polvo, y tal vez arrojando escombros. Además, los impactos más pequeños pueden desalojar parte de la roca y esparcirla por el asteroide. Otro impacto podría volver a juntar el material mezclado para formar una roca sólida como Aguas Zarcas. Este impacto también puede lanzar pedazos al espacio para que se desplacen a través del sistema solar y finalmente aterricen en la Tierra.

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El equipo de Chicago está estudiando más condritas carbonáceas y también analiza tomografías computarizadas antiguas de estudios anteriores para confirmar el escenario presentado en el estudio. Además, Heck es parte de un equipo que analiza alrededor de 60 gramos de Bennu recolectados por OSIRIS-REx, lo que puede arrojar luz sobre la formación y redistribución de rocas.

«Ayuda a responder partes de su hipótesis», dijo Connolly. “Y sin duda abrirá nuevas preguntas en las que nunca habíamos pensado. Es maravilloso cuando miras una piedra nueva por primera vez: nunca te aburres porque siempre encuentras algo que no entiendes”.

-Damond Benningfield, escritor científico

Cita: Benningfield, D. (2022), Pequeños ‘panqueques’ sugieren que algunos asteroides pueden permanecer activos, eos, 103, https://doi.org/10.1029/2022EO220460. Publicado el 22 de septiembre de 2022.
Texto © 2022. Autores. CC BY-NC-ND 3.0
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Antonio Calzadilla

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