23 de Diciembre de 2021
Sistema solar

Primeros análisis del material del asteroide Ryugu

Se publican los primeros detalles de las muestras recogidas en 2019 por la sonda japonesa Hayabusa2.

Imagen de la superficie del asteroide Ryugu, donde se aprecia claramente la sombra de la nave Hayabusa2. [JAXA]

Son solo 5,4 gramos, pero tienen un gran peso para la planetología. Dos equipos de investigación japoneses han analizado junto a expertos internacionales las muestras de roca del asteroide Ryugu, uno de los objetos más antiguos y primigenios del sistema solar. Los resultados se describen en dos artículos publicados en Nature Astronomy y aportan importantes piezas de cara a reconstruir el rompecabezas del origen del sistema solar.

Las muestras fueron recogidas en el asteroide Ryugu por la nave Hayabusa2 de la Agencia Japonesa (JAXA) en 2019 y llegaron a la Tierra en diciembre de 2020. Ryugu tiene un diámetro cercano al kilómetro y es negro como el carbón. Es probable que su roca esté compuesta del mismo material que dio origen al Sol y a los planetas hace unos 4500 millones de años. Pero, a diferencia de ellos, Ryugu constituye una especie de «congelador geoquímico», ya que apenas ha sufrido cambios desde entonces. Por lo tanto, los análisis microscópicos, químicos y mineralógicos podrían aportar detalles sobre las condiciones en las que se formó el sistema solar.

El asteroide Ryugu fotografiado desde una distancia de unos 20 kilómetros, en junio de 2018. [<a href="https://www.isas.jaxa.jp/en/gallery/feature/ryugu/0023.html">JAXA, Universidad de Tokio, Universidad de Kochi, Universidad Rikkyo, Universidad de Nagoya, Instituto de Tecnología de Chiba, Universidad Meiji, Universidad de Aizu y AIST</a>]

Y los primeros resultados de estas investigaciones ya están disponibles. Los dos trabajos que ahora se publican ofrecen una visión general del material que nos llegó en la cápsula de Hayabusa2.

Ligero y con granos milimétricos

La primera de esas dos publicaciones, a cargo de un equipo liderado por Toru Yada, de la agencia espacial japonesa JAXA, presenta un inventario de los fragmentos y describe su aspecto.

Los granos más gruesos miden algo menos de ocho milímetros de ancho, mientras que el polvo más fino tiene dimensiones submilimétricas. El material proviene tanto de la superficie del asteroide, que ha estado expuesta a la radiación y otras influencias del espacio durante millones de años, como de un pequeño cráter artificial que fabricó deliberadamente la sonda espacial. Así pues, se espera que al menos una parte de las muestras procedan de zonas más profundas y protegidas, que serían especialmente prístinas.

Con una densidad de poco menos de 1,3 gramos por centímetro cúbico, el material es solo un 30 por ciento más denso que el agua líquida y, por lo tanto, mucho más ligero que los meteoritos típicos que chocan con la Tierra. De hecho, es más poroso que ningún meteorito encontrado hasta la fecha. Esto probablemente se debe a que esos trozos esponjosos se rompen y arden al penetrar en la atmósfera.

Por lo tanto, la roca no se parece a ningún otro material extraterrestre que los científicos hayan podido tener en sus manos. En general, la muestra coincide bastante bien con lo que los instrumentos de Hayabusa2 ya habían revelado desde la órbita sobre Ryugu. Los pocos gramos recogidos parecen ser bastante representativos del asteroide de 450 millones de toneladas.

Sin cóndrulos

En el segundo informe, dos grupos de trabajo dirigidos por el geoquímico de la JAXA Tatsuaki Okada y el experto francés en espectrometría Cédric Pilorget, del Instituto de Astrofísica Espacial de París, examinaron las peculiaridades químicas de los granos de roca.

La sonda espacial japonesa Hayabusa2 tocó la superficie del asteroide Ryugu durante unos segundos el 21 de febrero de 2019. Al hacerlo, disparó una bola de tántalo a través de su sistema de obtención de muestras (una manguera de aproximadamente un metro de largo) para arrancar y recoger material del asteroide. [<a href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2019/04/Hayabusa2">JAXA</a>]

Su masa de un color negro profundo está llena de minerales hidratados, de entre los que destacan los carbonatos. Los más grandes de estos minerales foráneos no llegan siquiera a un milímetro ancho. Pilorget ha desarrollado instrumentos especiales que pueden analizar la luz reflejada por esas pequeñas partículas. En general, los expertos observan una «fascinante variedad» de composiciones diferentes, aunque aún falta realizar análisis más precisos de los minerales finamente desmenuzados.

Curiosamente, no observaron cóndrulos, pequeñas esferas formadas a partir de diversos procesos en los primeros tiempos del sistema solar y que se hallan en abundancia en la mayoría de los meteoritos rocosos actuales. Dado que se considera que son los componentes básicos más pequeños de todos los cuerpos celestes y que se formaron en una etapa muy temprana del sistema solar, deberían aparecer allí donde haya material prístino.

Las muestras de Ryugu tampoco parecen contener las llamadas inclusiones ricas en calcio y aluminio, minerales que se condensaron a partir del material de construcción restante de la formación del Sol. La ausencia de ambos elementos se debe probablemente a la naturaleza del asteroide: sus granos oscuros parecen corresponder a las condritas CI, meteoritos especialmente ricos en carbono que también contienen una elevada proporción de agua y, a menudo, compuestos orgánicos. Proceden del sistema solar exterior y no albergan cóndrulos.

El propio Ryugu es presumiblemente un conglomerado esponjoso de esquirlas procedentes de un cuerpo celeste más grande que fue destrozado por repetidas colisiones. Para precisar las condiciones en que se formó Ryugu y que condujeron a su particular composición harán falta investigaciones más detalladas.

El 30 de noviembre de 2021, la NASA recibió muestras de rocas del asteroide Ryugu. Las muestras, contenidas en recipientes de acero sellados, fueron entregadas por representantes de la JAXA en una sala blanca. [<a href="https://www.nasa.gov/feature/nasa-receives-special-cosmic-delivery-of-asteroid-sample-from-japan">NASA/ROBERT MARKOWITZ</a>]

Ya hay muestras del material en laboratorios de todo el mundo o están de camino a ellos. Allí se someterán a los métodos analíticos más elaborados de la planetología moderna, aunque todo apunta a lo que las cámaras e instrumentos de la sonda Hayabusa2 ya han sugerido desde su órbita: el oscuro asteroide es uno de los objetos más antiguos del sistema solar y aún revelará muchos detalles sobre su tumultuosa juventud. Eso es lo que confiere su gran valor a los 5,4 gramos extraídos de Ryugu, que seguramente mantendrán ocupados a los expertos durante años.

Mike Zeitz

Referencias: «Preliminary analysis of the Hayabusa2 samples returned from C-type asteroid Ryugu», Toru Yada et al. en Nature Astronomy, 20 de diciembre de 2021; «First compositional analysis of Ryugu samples by the MicrOmega hyperspectral microscope», Cédric Pilorget et al. en Nature Astronomy, 20 de diciembre de 2021.

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