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La exploración de asteroides carbonáceos, una clase de cuerpos celestes ricos en carbono, plantea desafíos fundamentales para la ciencia planetaria. Estos objetos, considerados remanentes de la formación temprana del sistema solar, pueden ofrecer pistas sobre los orígenes de los planetas y sobre los riesgos de impacto para la Tierra.
Cuando la misión OSIRIS-REx llegó a Bennu, un asteroide de 500 metros de diámetro, sorprendió a los expertos con una superficie llena de bultos y grandes bloques, en contraste con las expectativas previas de encontrar áreas suaves y regulares. La comunidad científica no lograba explicar por qué presentaba un relieve tan marcado y accidentado.
Un estudio publicado en Nature Communications, realizado por equipos de la Universidad de Arizona, el NASA Johnson Space Center y la Universidad de Nagoya, analizó muestras traídas a la Tierra por la misión de la NASA. Esta investigación permitió observar en detalle la estructura interna del asteroide y aportó una visión inédita sobre cómo se comportan estos cuerpos en el espacio.
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La verdadera cara de la superficie de Bennu
Durante décadas, los astrónomos analizaron la composición y estructura de estos asteroides a través de observaciones remotas, guiándose principalmente por la inercia térmica, una medida de cuán rápido la superficie de un asteroide absorbe y libera calor. Esta característica física se volvió esencial para interpretar la naturaleza de los asteroides.
Antes de la llegada de OSIRIS-REx a Bennu, telescopios como el Spitzer Space Telescope habían detectado una baja inercia térmica en el asteroide. En términos sencillos, esto significa que la superficie se calienta y enfría rápidamente, un comportamiento parecido al de la arena. Por eso, se esperaba encontrar una capa de pequeños granos sueltos.
La realidad resultó ser muy diferente. Las imágenes de OSIRIS-REx mostraron que Bennu está cubierto casi por completo de grandes bloques de roca, con muy pocos sectores suaves. El artículo publicado explica que “la superficie de Bennu está cubierta por bloques de diferentes propiedades físicas, con la población más abundante exhibiendo inercia térmica muy baja en comparación con los meteoritos carbonáceos”. Esto significa que, aunque esperaban rocas densas y compactas, muchas resultaron ser sorprendentemente porosas y, sobre todo, muy agrietadas.
El análisis de las muestras en laboratorio permitió distinguir tres tipos principales de partículas: las hummocky, que tienen una superficie rugosa y forma redondeada; las angulares, que presentan caras planas y mayor densidad; y las moteadas, menos comunes y recubiertas de minerales brillantes.
Según los autores del estudio, las partículas angulares “presentan mayor inercia térmica, mayor dureza y menos fisuras, aunque estas resultan más largas y favorecen una fragmentación más eficiente”. Las partículas hummocky, en cambio, poseen “una red tortuosa de grietas que reduce la inercia térmica y dificulta la desintegración”.
El estudio afirma que “la baja inercia térmica del asteroide Bennu se debe a grietas en las rocas, producto de procesos geológicos internos o, más recientemente, de impactos de micrometeoritos y fatiga térmica”. En otras palabras, las rocas de la superficie están llenas de fisuras formadas por el paso del tiempo, el choque con pequeñas partículas y los cambios extremos de temperatura en el espacio.
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Cómo se reveló el interior de las rocas espaciales
La posibilidad de analizar materiales traídos directamente desde Bennu representó un avance para la ciencia. Para investigar la estructura interna de los fragmentos, el equipo aplicó técnicas de tomografía computarizada por rayos X (XCT), que permite ver dentro de los objetos en tres dimensiones, y termografía con láser, que ayuda a medir cómo se transmite el calor por los materiales.
“La inercia térmica medida en las muestras de laboratorio resultó ser mucho mayor que la registrada por los instrumentos de la nave espacial, lo que coincide con hallazgos similares obtenidos por el equipo de la misión asociada de OSIRIS-REx, la Hayabusa-2 de JAXA (Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial)”, resaltó Andrew Ryan, científico del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, investigador principal del estudio, en un comunicado oficial.
Esto quiere decir que, al observar los fragmentos pequeños en la Tierra, las medidas cambiaban respecto a las tomadas en la superficie del asteroide, lo que llevó a los científicos a investigar cómo escalar estos resultados a rocas de mayor tamaño.
Durante el procedimiento, los investigadores utilizaron una caja especial en el NASA Johnson Space Center para evitar cualquier contaminación terrestre. La científica Nicole Lunning explicó que “la muestra entra en su propio ‘traje espacial’, recibe una tomografía y luego vuelve a su entorno prístino, todo sin exposición al ambiente terrestre”.
Las imágenes obtenidas permitieron crear archivos digitales de cada partícula y, con simulaciones en computadora, los científicos lograron reproducir el comportamiento térmico de las grandes rocas de Bennu. Así confirmaron que las redes de grietas, visibles en las muestras, explican la extraña capacidad de la superficie para perder calor rápidamente.
Entender este proceso resulta clave porque la manera en que un asteroide absorbe y emite calor afecta su evolución, su resistencia ante impactos y su posible desvío de trayectoria, aspectos fundamentales para anticipar riesgos de colisión con la Tierra y para planificar misiones de exploración o desvío.
Qué muestran estos hallazgos sobre el origen y la evolución de los asteroides
Identificar que la baja inercia térmica de Bennu se debe en gran parte a las grietas internas permite entender tanto la formación del asteroide como sus posibles riesgos para la Tierra. A partir de los datos obtenidos, los modelos sobre la resistencia y evolución de la superficie de los asteroides pueden volverse más precisos, lo que permite predecir mejor cómo se fragmentaría o desintegraría un asteroide al interactuar con la atmósfera o durante un intento de desviarlo. Esto resulta relevante para diseñar estrategias de defensa planetaria en caso de una posible colisión.
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Como explicó el coautor Ron Ballouz, “por fin podemos fundamentar nuestra comprensión de las observaciones telescópicas de las propiedades térmicas de un asteroide analizando estas muestras de ese mismo asteroide”.
Además, el análisis de la porosidad y las grietas arroja luz sobre procesos que ocurrieron en el asteroide padre de Bennu, como la alteración por agua. Comparar estos fragmentos con meteoritos y otros asteroides ayuda a reconstruir la historia temprana del sistema solar y la formación de los planetas.
