Es posible que el asteroide Ryugu no haya viajado tan lejos desde su lugar de origen hasta su actual órbita cercana a la Tierra como se suponía anteriormente. Una nueva investigación publicada en la revista Science Advances sugiere que Ryugu se formó cerca de Júpiter.
Estudios anteriores habían apuntado a un origen más allá de la órbita de Saturno. Hace cuatro años, la sonda espacial japonesa Hayabusa 2 trajo muestras de Ryugu a la Tierra. Investigadores del Instituto Max Planck para la investigación del sistema solar (MPS) de Alemania han comparado ahora qué tipos de níquel se encuentran en estas muestras y en los típicos meteoritos ricos en carbono.
Los resultados muestran una alternativa a las ideas anteriores sobre los lugares de nacimiento de estos cuerpos: es posible que se hayan formado diferentes asteroides ricos en carbono en la misma región cercana a Júpiter, aunque en parte a través de procesos diferentes y con aproximadamente dos millones de años de diferencia.
Desde diciembre de 2020, cuando las muestras del asteroide Ryugu fueron traídas a la Tierra, los pocos gramos de material han sufrido bastante. Después de los exámenes iniciales en Japón, algunos de los diminutos granos de color negro azabache viajaron a instalaciones de investigación de todo el mundo.
Allí fueron medidos, pesados, analizados químicamente y expuestos, entre otras cosas, a radiación infrarroja, de rayos X y de sincrotón. En el MPS, los investigadores examinan las proporciones de ciertos isótopos metálicos en las muestras, como en el estudio actual. Los científicos se refieren a los isótopos como variantes del mismo elemento que difieren sólo en el número de neutrones en el núcleo. Investigaciones de este tipo pueden ayudar a comprender en qué parte del sistema solar se formó Ryugu.
El viaje de Ryugu a través del sistema solar
Ryugu es un asteroide cercano a la Tierra. Su órbita alrededor del Sol cruza la de la Tierra (sin riesgo de colisión). Sin embargo, los investigadores suponen que, al igual que otros asteroides cercanos a la Tierra, Ryugu no es originario del sistema solar interior, sino que viajó hasta allí desde el cinturón de asteroides situado entre las órbitas de Marte y Júpiter. Los lugares de nacimiento reales de la población del cinturón de asteroides probablemente estén aún más lejos del sol, fuera de la órbita de Júpiter.
Las «relaciones familiares» de Ryugu pueden ayudar a arrojar luz sobre su origen y su evolución posterior. ¿En qué medida se parece Ryugu a los representantes de clases de meteoritos bien conocidas? Se trata de fragmentos de asteroides que han llegado desde el espacio a la Tierra.
Las investigaciones de los últimos años han dado una sorpresa: Ryugu encaja, como se esperaba, en el gran grupo de meteoritos ricos en carbono, las condritas carbonosas. Sin embargo, estudios detallados de su composición la asignan a un grupo raro: las llamadas condritas CI. También se conocen como condritas tipo Ivuna, que llevan el nombre del lugar de Tanzania donde se encontró su representante más conocido.
Además de la propia condrita de Ivuna, hasta la fecha sólo se han descubierto otros ocho de estos exóticos especímenes. Como su composición química es similar a la del sol, se considera que son un material particularmente prístino que se formó en el borde más exterior del sistema solar.
«Hasta ahora habíamos supuesto que el lugar de origen de Ryugu también se encontraba fuera de la órbita de Saturno», explica el científico del MPS, el Dr. Timo Hopp, coautor del estudio actual, que ya dirigió investigaciones anteriores sobre la composición isotópica de Ryugu.
Los últimos análisis de los científicos de Gotinga muestran ahora un panorama diferente. Por primera vez, el equipo investigó las proporciones de isótopos de níquel en cuatro muestras del asteroide Ryugu y seis muestras de condritas carbonosas. Los resultados confirman la estrecha relación entre Ryugu y las condritas CI. Sin embargo, la idea de un lugar de nacimiento común en el borde del sistema solar ya no es convincente.
Un ingrediente faltante
¿Qué había pasado? Hasta ahora, los investigadores entendían las condritas carbonosas como mezclas de tres «ingredientes» que pueden verse incluso a simple vista en cortes transversales. Incrustadas en roca de grano fino, se encuentran densamente agrupadas inclusiones redondas de tamaño milimétrico, así como inclusiones más pequeñas de forma irregular. Las inclusiones irregulares son el primer material que se ha condensado en grupos sólidos en el disco de gas caliente que una vez orbitó alrededor del sol. Los cóndrulos redondos ricos en silicatos se formaron más tarde.
Hasta ahora, los investigadores han atribuido las diferencias en la composición isotópica entre las condritas CI y otros grupos de condritas carbonosas a diferentes proporciones de mezcla de estos tres ingredientes. Las condritas CI, por ejemplo, están compuestas predominantemente de roca de grano fino, mientras que sus hermanas son significativamente más ricas en inclusiones. Sin embargo, como describe el equipo en la publicación actual, los resultados de las mediciones de níquel no encajan en este esquema.
Los cálculos de los investigadores muestran ahora que sus mediciones sólo pueden explicarse por un cuarto ingrediente: pequeños granos de hierro y níquel, que también deben haberse acumulado durante la formación de los asteroides. En el caso de Ryugu y las condritas CI, este proceso debe haber sido particularmente eficiente.
«En la formación de Ryugu y de las condritas CI, por un lado, y de otros grupos de condritas carbonáceas, por el otro, debieron intervenir procesos completamente diferentes», resume Fridolin Spitzer, del MPS y primer autor del nuevo estudio. idea básica.
Según los investigadores, las primeras condritas carbonáceas comenzaron a formarse unos dos millones de años después de la formación del sistema solar. Atraídos por la fuerza gravitacional del aún joven Sol, el polvo y las primeras masas sólidas se abrieron paso desde el borde exterior del sistema solar. disco de gas y polvo hacia el interior del sistema solar, pero encontró un obstáculo en el camino: el recién formado Júpiter.
Fuera de su órbita, se acumularon en particular los grupos más grandes y pesados, convirtiéndose así en condritas carbonosas con sus numerosas inclusiones. Hacia el final de este desarrollo, después de unos dos millones de años, se impuso otro proceso: bajo la influencia del Sol, el gas original se fue evaporando poco a poco fuera de la órbita de Júpiter, dando lugar a una acumulación principalmente de polvo y granos de hierro y níquel. Esto llevó al nacimiento de las condritas CI.
«Los resultados nos sorprendieron mucho. Tuvimos que repensar completamente, no sólo con respecto a Ryugu, sino también con respecto a todo el grupo de condritas CI», dice el Dr. Christoph Burkhard del MPS.
Las condritas CI ya no aparecen como parientes lejanos y algo exóticos de las otras condritas carbonosas del borde más exterior del sistema solar, sino más bien como hermanas menores que pueden haberse formado en la misma región, pero a través de un proceso diferente y más tarde.
«El estudio actual muestra cuán cruciales pueden ser las investigaciones de laboratorio para descifrar la historia de la formación de nuestro sistema solar», afirma el Prof. Dr. Thorsten Kleine, director del Departamento de Ciencias Planetarias del MPS y coautor del estudio.
Con información de Science
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