Meteorito de Costa Rica proporcionó registro de asteroides ‘escupiendo’ guijarros


En 2019, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA envió imágenes de un fenómeno geológico que nadie había visto antes: los guijarros salían volando de la superficie del asteroide Bennu. El asteroide parecía estar disparando enjambres de rocas del tamaño de canicas. Los científicos nunca antes habían visto este comportamiento de un asteroide, y es un misterio exactamente por qué sucede. Pero en un nuevo artículo en Nature Astronomy, los investigadores muestran la primera evidencia de este proceso en un meteorito.

La masa principal del meteorito de Aguas Zarcas en el Museo Field. Crédito: John Weinstein, Museo Field

«Es fascinante ver algo que acaba de ser descubierto por una misión espacial en un asteroide a millones de millas de la Tierra, y encontrar un registro del mismo proceso geológico en la colección de meteoritos del museo», dice Philipp Heck, curador de Robert A. Pritzker. of Meteoritics en el Field Museum de Chicago y autor principal del estudio Nature Astronomy.

Representación artística del proceso de mezcla de guijarros del cuerpo matriz de Aguas Zarcas. Fragmentos del tamaño de un guijarro son expulsados y redepositados en la superficie del asteroide. Crédito: Abril I. Neander. Imagen del asteroide: NASA/Goddard/Universidad de Arizona.

Los meteoritos son trozos de roca que caen a la Tierra desde el espacio exterior; pueden estar hechos de pedazos de lunas y planetas, pero la mayoría de las veces son pedazos desprendidos de asteroides. El meteorito de Aguas Zarcas lleva el nombre de la localidad costarricense donde cayó en 2019; llegó al Field Museum como una donación de Terry y Gail Boudreaux. Heck y su estudiante, Xin Yang, estaban preparando el meteorito para otro estudio cuando notaron algo extraño.

«Estábamos tratando de aislar minerales muy pequeños del meteorito congelándolos con nitrógeno líquido y descongelándolos con agua tibia para romperlos», dice Yang, estudiante de posgrado en el Field Museum y la Universidad de Chicago y el primer artículo del artículo. autor. «Eso funciona para la mayoría de los meteoritos, pero este fue un poco extraño: encontramos algunos fragmentos compactos que no se romperían».

Heck dice que encontrar fragmentos de meteoritos que no se desintegren no es insólito, pero los científicos generalmente simplemente se encogen de hombros y sacan el mortero. «Xin tenía una mente muy abierta, dijo: ‘No voy a convertir estos guijarros en arena, esto es interesante'», dice Heck. En cambio, los investigadores idearon un plan para descubrir qué eran estos guijarros y por qué eran tan resistentes a romperse.

«Hicimos tomografías computarizadas para ver cómo se comparan los guijarros con las otras rocas que componen el meteorito», dice Heck. «Lo sorprendente es que estos componentes estaban todos aplastados, normalmente serían esféricos, y todos tenían la misma orientación. Todos fueron deformados en la misma dirección, por un proceso». Algo le había pasado a los guijarros que no le había pasado al resto de la roca que los rodeaba.

La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA observó con frecuencia guijarros expulsados de la superficie del asteroide Bennu. Esta observación inspiró este estudio. Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona/Lockheed Martin.

«Fue emocionante, teníamos mucha curiosidad sobre lo que significaba», dice Yang.

Sin embargo, los científicos tenían una pista a partir de los hallazgos de OSIRIS-REx de 2019. A partir de ahí, armaron una hipótesis, que sustentaron con modelos físicos. El asteroide sufrió una colisión a alta velocidad y el área de impacto se deformó. Esa roca deformada finalmente se rompió debido a las enormes diferencias de temperatura que experimenta el asteroide cuando gira, ya que el lado que mira hacia el sol es más de 300 ° F más cálido que el lado que mira hacia el otro lado. «Este ciclo térmico constante hace que la roca se vuelva quebradiza y se rompe en grava», dice Heck.

Estos guijarros luego son expulsados de la superficie del asteroide. «Todavía no sabemos cuál es el proceso que expulsa los guijarros», dice Heck: podrían ser desalojados por impactos más pequeños en otras colisiones espaciales, o simplemente podrían ser liberados por el estrés térmico que sufre el asteroide. Pero una vez que se mueven los guijarros, dice Heck, «no se necesita mucho para expulsar algo, la velocidad de escape es muy baja». Un estudio reciente de Bennu reveló que su superficie está ligeramente unida y se comporta como palomitas de maíz en un balde.

Muestreo del meteorito Aguas Zarcas en el Museo Field de Historia Natural. Crédito: Drew Carhart, Museo Field

Luego, los guijarros entraron en una órbita muy lenta alrededor del asteroide y, finalmente, volvieron a caer a su superficie más lejos, donde no hubo deformación. Luego, dicen Heck y Yang, el asteroide sufrió otra colisión, los guijarros mezclados sueltos en la superficie se transformaron en una roca sólida. «Básicamente empaquetó todo junto, y esta grava suelta se convirtió en una roca cohesiva», dice Heck. El mismo impacto pudo haber desalojado la nueva roca, enviándola a toda velocidad al espacio. Eventualmente, ese trozo cayó a la Tierra como el meteorito de Aguas Zarcas, trayendo evidencia de la mezcla de guijarros.

Esto podría explicar los guijarros presentes en Aguas Zarcas, convirtiendo al meteorito en la primera evidencia física del proceso geológico observado por OSIRIS-REx en Bennu. «Proporciona una nueva forma de explicar la forma en que se mezclan los minerales en las superficies de los asteroides», dice Yang.

Eso es un gran problema, dice Heck, porque durante mucho tiempo, los científicos asumieron que la forma principal en que los minerales en las superficies de los asteroides se reorganizan es a través de grandes choques, que no ocurren muy a menudo. «Gracias a OSIRIS-REx sabemos que estos eventos de eyección de partículas son mucho más frecuentes que estos impactos de alta velocidad», dice Heck, «por lo que probablemente desempeñen un papel más importante en la determinación de la composición de asteroides y meteoritos».

Aguas Zarcas es el primer meteorito en mostrar signos de este comportamiento, pero probablemente no sea el único. «Esperaríamos esto en otros meteoritos», dice Heck. «La gente simplemente no lo ha buscado todavía».

Con información de Nature Astronomy

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