El sistema solar se formó hace aproximadamente 4.500 millones de años. Numerosos fragmentos que dan testimonio de esta era temprana orbitan el sol como asteroides. Alrededor de las tres cuartas partes de estos son asteroides de tipo C ricos en carbono, como 162173 Ryugu, que fue el objetivo de la misión japonesa Hayabusa2 en 2018 y 2019. La nave espacial se encuentra actualmente en su vuelo de regreso a la Tierra. Muchos científicos incluidos investigadores planetarios del Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt; DLR), estudió intensamente este cósmico "montón de escombros, "que tiene casi 1 kilómetro de diámetro y puede acercarse a la Tierra. Las imágenes infrarrojas adquiridas por Hayabusa2 ya se han publicado en la revista científica Naturaleza . Muestran que el asteroide se compone casi en su totalidad de material muy poroso. Ryugu se formó en gran parte a partir de fragmentos de un cuerpo padre que fue destrozado por los impactos. La alta porosidad y la baja resistencia mecánica asociada de los fragmentos de roca que componen Ryugu aseguran que dichos cuerpos se rompan en numerosos fragmentos al entrar en la atmósfera de la Tierra. Por esta razón, Los meteoritos ricos en carbono rara vez se encuentran en la Tierra y la atmósfera tiende a ofrecer una mayor protección contra ellos.

El comportamiento térmico revela la densidad

Esta investigación de las propiedades globales de Ryugu confirma y complementa los hallazgos del entorno de aterrizaje en Ryugu obtenidos por el módulo de aterrizaje de superficie de asteroides móvil alemán-francés SCOuT (MASCOT) durante la misión Hayabusa2. "Frágil, Los asteroides altamente porosos como Ryugu son probablemente el eslabón en la evolución del polvo cósmico hacia cuerpos celestes masivos, "dice Matthias Grott del DLR Institute of Planetary Research, uno de los autores de la actual Naturaleza publicación. "Esto cierra una brecha en nuestra comprensión de la formación planetaria, ya que casi nunca hemos podido detectar tal material en meteoritos encontrados en la Tierra ".

En otoño de 2018, Los científicos que trabajan con el primer autor Tatsuaki Okada de la agencia espacial japonesa JAXA analizaron la temperatura de la superficie del asteroide en varias series de mediciones realizadas con el generador de imágenes infrarrojas térmico (TIR) ​​a bordo del Hayabusa2. Estas mediciones se realizaron en el rango de longitud de onda de 8 a 12 micrómetros durante los ciclos diurno y nocturno. En el proceso, ellos descubrieron que, con muy pocas excepciones, la superficie se calienta muy rápidamente cuando se expone a la luz solar. "El rápido calentamiento después del amanecer, de aproximadamente menos 43 grados Celsius a más 27 grados Celsius sugiere que las piezas constituyentes del asteroide tienen baja densidad y alta porosidad, "explica Grott. Aproximadamente el 1% de las rocas en la superficie eran más frías y más similares a los meteoritos que se encuentran en la Tierra". Estos podrían ser fragmentos más masivos del interior de un cuerpo padre original, o pueden haber venido de otras fuentes y caer sobre Ryugu, "añade Jörn Helbert del DLR Institute of Planetary Research, quien es también autor de la actual Naturaleza publicación.

De planetesimales a planetas

La frágil estructura porosa de los asteroides de tipo C podría ser similar a la de los planetesimales, que se formó en la nebulosa solar primordial y se acrecentó durante numerosas colisiones para formar planetas. La mayor parte de la masa colapsada de la nube pre-solar de gas y polvo se acumuló en el joven sol. Cuando se alcanza una masa crítica, el proceso de generación de calor de fusión nuclear comenzó en su núcleo.

El polvo restante el hielo y el gas se acumulan en un disco de acreción giratorio alrededor de la estrella recién formada. A través de los efectos de la gravedad, los primeros embriones planetarios o planetesimales se formaron en este disco hace aproximadamente 4.500 millones de años. Los planetas y sus lunas se formaron a partir de estos planetesimales después de un período relativamente corto de quizás sólo 10 millones de años. Quedaron muchos cuerpos menores, asteroides y cometas. Estos no pudieron aglomerarse para formar planetas adicionales debido a perturbaciones gravitacionales, particularmente los causados ​​por Júpiter, con mucho el planeta más grande y masivo.

Sin embargo, los procesos que tuvieron lugar durante la historia temprana del sistema solar aún no se comprenden completamente. Muchas teorías se basan en modelos y aún no han sido confirmadas por observaciones, en parte porque los rastros de estos primeros tiempos son raros. "La investigación sobre el tema, por lo tanto, depende principalmente de la materia extraterrestre, que llega a la Tierra desde las profundidades del sistema solar en forma de meteoritos, "explica Helbert. Contiene componentes de la época en que se formaron el sol y los planetas". Además, necesitamos misiones como Hayabusa2 para visitar los cuerpos menores que se formaron durante las primeras etapas del sistema solar para confirmar, complementar o, con las observaciones adecuadas, refutar los modelos ".

Una roca como muchas en Ryugu

En el verano de 2019, Los resultados de la misión de aterrizaje MASCOT mostraron que su lugar de aterrizaje en Ryugu estaba poblado principalmente por grandes cantos rodados muy porosos y frágiles. "Los resultados publicados son una confirmación de los resultados de los estudios realizados por el radiómetro DLR MARA en MASCOT, "dijo Matthias Grott, el investigador principal del MARA. "Ahora se ha demostrado que la roca analizada por MARA es típica de toda la superficie del asteroide. Esto también confirma que los fragmentos de los asteroides comunes de tipo C como Ryugu probablemente se rompen fácilmente debido a la baja resistencia interna al entrar en la atmósfera de la Tierra. "

El 3 de octubre de 2018, MASCOT aterrizó en Ryugu en caída libre a paso de caminar. Al aterrizar, "rebotó" varios metros más antes de que el paquete experimental de aproximadamente 10 kilogramos se detuviera. MASCOT se movió sobre la superficie con la ayuda de un brazo oscilante giratorio. Esto hizo posible girar MASCOT en su lado "derecho", e incluso realizar saltos en la superficie del asteroide debido a la baja atracción gravitacional de Ryugu. En total, MASCOT realizó experimentos en Ryugu durante aproximadamente 17 horas.

Muestras del asteroide Ryugu camino a la Tierra

Hayabusa2 mapeó el asteroide desde la órbita a alta resolución, y posteriormente adquirió muestras del cuerpo primordial de dos sitios de aterrizaje. Actualmente están sellados en una cápsula de transporte y viajan a la Tierra con la nave espacial. Está previsto que la cápsula aterrice en Australia a finales de 2020. Hasta ahora, los investigadores asumen que el material de Ryugu es químicamente similar al de los meteoritos condríticos, que también se encuentran en la Tierra. Los cóndrulos son pequeños, esferas de roca de tamaño milimétrico, que se formó en la nebulosa solar primordial hace 4.500 millones de años y se considera que son los componentes básicos de la formación planetaria.

Hasta aquí, sin embargo, los científicos no pueden descartar la posibilidad de que estén hechos de material rico en carbono, como el encontrado en el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko como parte de la misión Rosetta de la ESA con el módulo de aterrizaje Philae operado por DLR. Análisis de las muestras de Ryugu, algunos de los cuales se llevarán a cabo en DLR, son esperados con impaciencia. "Es precisamente para esta tarea y, por supuesto, para misiones futuras como la misión japonesa" Exploración de lunas marcianas "(MMX), en el que se traerán muestras extraterrestres a la Tierra, que en el Instituto de Investigación Planetaria del DLR en Berlín comenzamos a establecer el Laboratorio de Análisis de Muestras (SAL) el año pasado, "dice Helbert. La misión MMX, en el que participa DLR, Volará a las lunas marcianas Fobos y Deimos en 2024 y traerá muestras de las lunas del tamaño de un asteroide a la Tierra en 2029. Un rover alemán-francés móvil también será parte de la misión MMX.