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Pequeños guijarros en un meteorito han sido identificados como la prueba física de un misterioso proceso geológico que la misión OSIRIS-REx de la NASA detectó en el asteroide Bennu.
En 2019, dicha nave observó esta clase de piedras que salían volando de la superficie del asteroide, que parecía disparar enjambres de piedras del tamaño de una canica.
Los científicos nunca habían visto este comportamiento en un asteroide, y es un misterio por qué ocurre exactamente pero ahora, en un estudio publicado en Nature Astronomy, se reporta la primera evidencia de este proceso en un meteorito.
"Es fascinante ver algo que acaba de ser descubierto por una misión espacial en un asteroide a millones de kilómetros de la Tierra, y encontrar un registro del mismo proceso geológico en la colección de meteoritos del museo", afirma Philipp Heck, conservador Robert A. Pritzker de Meteoritos en el Museo Field de Chicago y autor principal del estudio.
Los meteoritos son trozos de roca que caen a la Tierra desde el espacio exterior y pueden estar formados por trozos de lunas y planetas, pero lo más frecuente es que sean trozos rotos de asteroides. El meteorito de Aguas Zarcas lleva el nombre de la localidad costarricense donde cayó en 2019 y llegó al Museo Field como donación de Terry y Gail Boudreaux.
Heck y su estudiante, Xin Yang, estaban preparando el meteorito para otro estudio cuando notaron algo extraño. "Estábamos intentando aislar minerales muy pequeños del meteorito congelándolo con nitrógeno líquido y descongelándolo con agua caliente, para romperlo --explica Yang, estudiante de posgrado en el Museo Field y la Universidad de Chicago y primer autor del artículo--. Eso funciona para la mayoría de los meteoritos, pero este era un poco raro: encontramos algunos fragmentos compactos que no se rompían".
Heck dice que encontrar trozos de meteorito que no se desintegran no es algo inaudito, pero los científicos no suelen darle mucha importancia. "Xin tenía una mentalidad muy abierta y dijo: 'No voy a triturar estos guijarros hasta convertirlos en arena, esto es interesante'", recuerda Heck. En vez de eso, los investigadores idearon un plan para averiguar qué eran estos guijarros y por qué eran tan resistentes a romperse.
"Hicimos escáneres de TC para ver cómo se comparaban los guijarros con las demás rocas que componían el meteorito --recuerda Heck--. Lo que llamó la atención es que todos estos componentes estaban aplastados (normalmente, serían esféricos) y todos tenían la misma orientación. Estaban todos deformados en la misma dirección, por un mismo proceso".
Algo había sucedido a los guijarros que no sucedió al resto de la roca que los rodeaba. "Esto era emocionante, teníamos mucha curiosidad por saber qué significaba", reconoce Yang.
Sin embargo, los científicos tenían una pista gracias a los hallazgos de OSIRIS-REx de 2019. A partir de ahí, elaboraron una hipótesis, que apoyaron con modelos físicos. El asteroide sufrió una colisión a gran velocidad y la zona de impacto se deformó.
Esa roca deformada acabó por romperse debido a las enormes diferencias de temperatura que experimenta el asteroide cuando gira, ya que el lado orientado hacia el sol es más de 150 grados más caliente que el lado orientado hacia el exterior. "Este ciclo térmico constante hace que la roca sea frágil y se rompa en forma de grava", explica Heck.
Estos guijarros son expulsados de la superficie del asteroide. "Todavía no sabemos cuál es el proceso que los expulsa --precisa Heck--: puede que se desprendan por impactos más pequeños u otras colisiones espaciales, o puede que simplemente se liberen por el estrés térmico que sufre el asteroide. Pero una vez que los guijarros son alterados, se necesita mucho para expulsar algo: la velocidad de escape es muy baja". Un estudio reciente de Bennu reveló que su superficie está poco unida y se comporta como las palomitas de maíz en un cubo.
Los guijarros entraron entonces en una órbita muy lenta alrededor del asteroide y, finalmente, volvieron a caer en su superficie, más alejada, donde no se produjo ninguna deformación. Entonces, dicen Heck y Yang, el asteroide sufrió otra colisión, los guijarros sueltos mezclados en la superficie se transformaron en una roca sólida.
"Básicamente lo empaquetó todo, y esta grava suelta se convirtió en una roca cohesiva", explica Heck. El mismo impacto puede haber desprendido la nueva roca, enviándola a toda velocidad al espacio. Finalmente, ese trozo cayó a la Tierra como el meteorito de Aguas Zarcas, llevando la 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 manera en que se mezclan los minerales en las superficies de los asteroides", concluye Yang.
Esto es un gran problema, dice Heck, porque durante mucho tiempo, los científicos asumieron que la principal forma 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 juegan un papel más importante en la determinación de la composición de los asteroides y meteoritos".
Aguas Zarcas es el primer meteorito que muestra signos de este comportamiento, pero probablemente no sea el único. "Podríamos esperar esto en otros meteoritos", dice Heck. "Simplemente, la gente no lo ha buscado todavía".
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