Al estudiar las marcas de impacto en la superficie del asteroide Bennu, el objetivo de la misión OSIRIS-REx de la NASA, un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Arizona ha descubierto el pasado del asteroide y ha revelado que, a pesar de formarse hace cientos de millones de años, Bennu vagó por el vecindario de la Tierra solo hace muy poco tiempo.

El estudio, publicado en la revista Naturaleza, proporciona un nuevo punto de referencia para comprender la evolución de los asteroides, ofrece información sobre una población poco conocida de desechos espaciales peligrosos para las naves espaciales, y mejora la comprensión de los científicos del sistema solar.

Los investigadores utilizaron imágenes y mediciones basadas en láser tomadas durante una fase de inspección de dos años en la que la nave espacial OSIRIS-REx del tamaño de una camioneta orbitó Bennu y rompió el récord como la nave espacial más pequeña en orbitar un cuerpo pequeño.

Presentado en el día de apertura de la reunión de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Estadounidense el 26 de octubre, El documento detalla las primeras observaciones y mediciones de cráteres de impacto en rocas individuales en una superficie planetaria sin aire desde las misiones Apolo a la luna hace 50 años. según los autores.

La publicación llega solo unos días después de un hito importante para la misión OSIRIS-REx de la Universidad de Arizona de la NASA. El 20 de octubre la nave espacial descendió con éxito al asteroide Bennu para tomar una muestra de su superficie salpicada de rocas, una novedad para la NASA. La muestra se ha almacenado con éxito y se devolverá a la Tierra para su estudio en 2023. donde podría dar a los científicos una idea de las primeras etapas de la formación de nuestro sistema solar.

Los cráteres de impacto en las rocas cuentan una historia

Aunque la Tierra recibe más de 100 toneladas de desechos espaciales cada día, es virtualmente imposible encontrar una superficie rocosa picada por impactos de objetos pequeños a altas velocidades. Cortesía de nuestra atmósfera, podemos disfrutar de cualquier objeto de menos de unos pocos metros como una estrella fugaz en lugar de tener que temer ser golpeados por lo que esencialmente equivale a una bala del espacio exterior.

Cuerpos planetarios que carecen de tal capa protectora, sin embargo, soportar todo el peso de un bombardeo cósmico perpetuo, y tienen las cicatrices para mostrarlo. Las imágenes de alta resolución tomadas por la nave espacial OSIRIS-REx durante su campaña de inspección de dos años permitieron a los investigadores estudiar incluso cráteres diminutos, con diámetros que van desde un centímetro hasta un metro, en las rocas de Bennu.

De media, El equipo encontró rocas de 1 metro (3 pies) o más grandes con cicatrices de uno a 60 hoyos, impactadas por desechos espaciales que varían en tamaño desde unos pocos milímetros hasta decenas de centímetros.

"Me sorprendió ver estas características en la superficie de Bennu, "dijo el autor principal del artículo, Ronald Ballouz, investigador postdoctoral en el Laboratorio Lunar y Planetario de Arizona y científico del grupo de trabajo de desarrollo de regolitos OSIRIS-REx. "Las rocas cuentan su historia a través de los cráteres que acumularon con el tiempo. No hemos observado nada como esto desde que los astronautas caminaron sobre la luna".

Para Ballouz, que creció durante la década de 1990 en la Beirut posterior a la guerra civil, Líbano, la imagen de una superficie de roca llena de pequeños cráteres de impacto evocaba recuerdos de la infancia de construir muros llenos de agujeros de bala en su país de origen devastado por la guerra.

"Donde yo creci, los edificios tienen agujeros de bala por todas partes, y nunca lo pensé, ", dijo." Era solo un hecho de la vida. Entonces, cuando miré las imágenes del asteroide, Tenía mucha curiosidad, e inmediatamente pensé que debían ser características de impacto ".

Las observaciones realizadas por Ballouz y su equipo cierran una brecha entre los estudios previos de desechos espaciales de más de unos pocos centímetros, basado en impactos en la luna, y estudios de objetos de menos de unos pocos milímetros, basado en observaciones de meteoros que entran en la atmósfera de la Tierra e impactos en naves espaciales.

"Los objetos que formaron los cráteres en las rocas de Bennu caen dentro de esta brecha sobre la que realmente no sabemos mucho, Ballouz dijo:agregando que las rocas en ese rango de tamaño son un campo de estudio importante, principalmente porque representan peligros para las naves espaciales en órbita alrededor de la Tierra. "Un impacto de uno de estos objetos del tamaño de un milímetro a un centímetro a velocidades de 45, 000 millas por hora pueden ser peligrosas ".

Ballouz y su equipo desarrollaron una técnica para cuantificar la fuerza de los objetos sólidos utilizando observaciones remotas de cráteres en la superficie de las rocas, una fórmula matemática que permite a los investigadores calcular la energía de impacto máxima que una roca de un tamaño y fuerza determinados podría soportar antes de ser colocado. En otras palabras, la distribución de cráteres que se encuentra en Bennu hoy mantiene un registro histórico de la frecuencia, tamaño y velocidad de los eventos de impacto que el asteroide ha experimentado a lo largo de su historia.

"La idea es bastante simple, Ballouz dijo:utilizando un edificio expuesto al fuego de artillería como analogía con las rocas de un asteroide. "Le pedimos, "¿Cuál es el cráter más grande que puedes hacer en esa pared antes de que se desintegre?" Basado en observaciones de múltiples paredes del mismo tamaño, pero con cráteres de diferentes tamaños, puedes hacerte una idea de la fuerza de ese muro ".

Lo mismo es válido para una roca en un asteroide u otro cuerpo sin aire, dijo Ballouz, quien agregó que el enfoque podría usarse en cualquier otro asteroide o cuerpo sin aire que los astronautas o naves espaciales puedan visitar en el futuro.

"Si una roca es golpeada por algo más grande que un objeto que dejaría un tamaño determinado, simplemente desaparecería, ", explicó. En otras palabras, la distribución de tamaño de las rocas que han persistido en Bennu sirven como testigos silenciosos de su pasado geológico.

Un recién llegado al vecindario de la Tierra

Aplicando la técnica a rocas que varían en tamaño, desde guijarros hasta estacionamientos, los investigadores pudieron hacer inferencias sobre los tamaños y tipos de impactadores a los que estaban expuestas las rocas, y por cuánto tiempo.

Los autores concluyen que los cráteres más grandes en las rocas de Bennu se crearon mientras Bennu residía en el cinturón de asteroides. donde las velocidades de impacto son más bajas que en el entorno cercano a la Tierra, pero son más frecuentes ya menudo cerca del límite de lo que podrían soportar los cantos rodados. Cráteres más pequeños, por otra parte, fueron adquiridos más recientemente, durante el tiempo de Bennu en el espacio cercano a la Tierra, donde las velocidades de impacto son más altas pero los impactadores potencialmente disruptivos son mucho menos comunes.

Basado en estos cálculos, los autores determinan que Bennu es relativamente nuevo en el vecindario de la Tierra. Aunque se cree que se formó en el cinturón de asteroides principal hace más de 100 millones de años, se estima que fue expulsado del cinturón de asteroides y migró a su territorio actual hace solo 1,75 millones de años. Extendiendo los resultados a otros objetos cercanos a la Tierra, o NEOs, los investigadores también sugieren que estos objetos probablemente provienen de cuerpos parentales que caen en la categoría de asteroides, que son en su mayoría rocosos con poco o ningún hielo, en lugar de cometas, que tienen más hielo que roca.

Si bien los modelos teóricos sugieren que el cinturón de asteroides es el depósito de objetos cercanos a la Tierra, no se disponía de evidencia de observación de su procedencia aparte de los meteoritos que cayeron a la Tierra y fueron recolectados, Dijo Ballouz. Con estos datos, los investigadores pueden validar sus modelos de dónde provienen los NEO, según Ballouz, y tener una idea de cuán fuertes y sólidos son estos objetos:información crucial para cualquier misión potencial que tenga como objetivo asteroides en el futuro para investigación, extracción de recursos o proteger la Tierra del impacto.