Identifican nueva evidencia de material orgánico extraterrestre en Ceres

Hace seis años, la misión Dawn de la NASA se comunicó con la Tierra por última vez, poniendo fin a su exploración de Ceres y Vesta, los dos cuerpos más grandes del cinturón de asteroides. Desde entonces, Ceres —un planeta enano rico en agua que muestra signos de actividad geológica— ha estado en el centro de intensos debates sobre su origen y evolución.

Ahora, un estudio liderado por el IAA-CSIC, utilizando datos de Dawn y una metodología innovadora, ha identificado 11 nuevas regiones que sugieren la existencia de un reservorio interno de materiales orgánicos en el planeta enano. Los resultados, publicados en The Planetary Science Journal, proporcionan información fundamental sobre la naturaleza potencial de este cuerpo celeste.

En 2017, la sonda Dawn detectó compuestos orgánicos cerca del cráter Ernutet en el hemisferio norte de Ceres, lo que desató discusiones sobre su origen. Una de las principales hipótesis proponía un origen exógeno, sugiriendo que estos materiales fueron traídos por impactos recientes de cometas o asteroides ricos en materia orgánica.

Esta nueva investigación, sin embargo, se centra en una segunda posibilidad: que el material orgánico se haya formado en el interior de Ceres y haya quedado almacenado en un depósito protegido de la radiación solar.

“La relevancia de este descubrimiento radica en que, de tratarse de materiales endógenos, confirmaría la existencia de fuentes de energía internas que podrían sustentar los procesos biológicos”, explica Juan Luis Rizos, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y autor principal del estudio.

Testigo potencial del amanecer del sistema solar

Con un diámetro superior a los 930 kilómetros, Ceres es el objeto más grande del cinturón principal de asteroides. Este planeta enano, que comparte algunas características con los planetas pero no cumple todos los criterios para su clasificación planetaria, está reconocido como el cuerpo más rico en agua del sistema solar interior después de la Tierra, lo que lo sitúa entre los mundos oceánicos con potencial significado astrobiológico.

Además, por sus propiedades físicas y químicas, Ceres está vinculado a un tipo de meteorito rico en compuestos de carbono: las condritas carbonosas. Estos meteoritos se consideran restos del material que formó el sistema solar hace aproximadamente 4.600 millones de años.

“Ceres jugará un papel clave en la futura exploración espacial. Su agua, presente en forma de hielo y posiblemente en forma líquida bajo la superficie, lo convierte en un lugar intrigante para la exploración de recursos”, afirma Rizos (IAA-CSIC). “En el contexto de la colonización espacial, Ceres podría servir como escala o base de recursos para futuras misiones a Marte o más allá”.

La combinación ideal de resoluciones de alta calidad

Para explorar la naturaleza de estos compuestos orgánicos, el estudio empleó un enfoque novedoso, que permitió el examen detallado de la superficie de Ceres y el análisis de la distribución de materiales orgánicos con la mayor resolución posible.

En primer lugar, el equipo aplicó un método de análisis de mezcla espectral (SMA), una técnica utilizada para interpretar datos espectrales complejos, para caracterizar los compuestos en el cráter Ernutet.

Con estos resultados, escanearon sistemáticamente el resto de la superficie de Ceres con imágenes de alta resolución espacial de la cámara Framing Camera 2 (FC2) de la nave espacial Dawn. Este instrumento proporcionó imágenes espaciales de alta resolución pero baja resolución espectral. Este enfoque condujo a la identificación de once nuevas regiones con características que sugieren la presencia de compuestos orgánicos.

La mayoría de estas áreas están cerca de la región ecuatorial de Ernutet, donde han estado más expuestas a la radiación solar que los materiales orgánicos identificados previamente en el cráter. La exposición prolongada a la radiación solar y al viento solar probablemente explica las señales más débiles detectadas, ya que estos factores degradan las características espectrales de los materiales orgánicos con el tiempo.

A continuación, los investigadores realizaron un análisis espectral en profundidad de las regiones candidatas utilizando el espectrómetro de imágenes VIR de la nave espacial Dawn, que ofrece una alta resolución espectral, aunque a una resolución espacial menor que la de la cámara FC2. La combinación de datos de ambos instrumentos fue crucial para este descubrimiento.

Entre los candidatos, destaca una región entre las cuencas de Urvara y Yalode con la evidencia más fuerte de materiales orgánicos. En esta zona, los compuestos orgánicos se distribuyen dentro de una unidad geológica formada por la eyección de material durante los impactos que crearon estas cuencas.

“Estos impactos han sido los más violentos que ha sufrido Ceres, por lo que el material debe proceder de regiones más profundas que el material expulsado desde otras cuencas o cráteres”, aclara Rizos (IAA-CSIC). “Si se confirma la presencia de orgánicos, su origen deja pocas dudas de que estos compuestos son materiales endógenos”.

Estos hallazgos están respaldados por un estudio relacionado realizado por colaboradores italianos que también participaron en este trabajo. Mediante experimentos de laboratorio, el equipo demostró que los compuestos orgánicos se degradan más rápidamente bajo la radiación solar de lo que se había estimado previamente.

Dadas las cantidades detectadas y los niveles de degradación observados, el estudio sugiere que debe existir material orgánico en grandes cantidades bajo la superficie de Ceres.

“La idea de que exista un reservorio orgánico en un lugar tan remoto y aparentemente inerte como Ceres plantea la posibilidad de que puedan darse condiciones similares en otros cuerpos del sistema solar. Sin duda, Ceres será visitado nuevamente por nuevas sondas en un futuro próximo, y nuestra investigación será clave para definir la estrategia de observación de estas misiones”, concluye Rizos.

Con información de The Planetary Science Journal