OSIRIS-REx de la NASA al asteroide Bennu: “Tienes un poco de Vesta en ti …”

En un paso en falso interplanetario, parece que algunas piezas del asteroide Vesta terminaron en el asteroide Bennu, según las observaciones de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA. El nuevo resultado arroja luz sobre la intrincada danza orbital de los asteroides y sobre el origen violento de Bennu, que es un asteroide de “pila de escombros” que se fusionó a partir de los fragmentos de una colisión masiva.

Parece que algunas piezas del asteroide Vesta terminaron en el asteroide Bennu, según las observaciones de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA. El nuevo resultado arroja luz sobre la intrincada danza orbital de los asteroides y sobre el violento origen de Bennu. Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

“Encontramos seis rocas que varían en tamaño alrededor de 1,5 a 4,3 metros esparcidas por el hemisferio sur de Bennu y cerca del ecuador”, dijo Daniella DellaGiustina del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, Tucson. “Estas rocas son mucho más brillantes que el resto de Bennu y combinan con el material de Vesta”.

Durante la primavera de 2019, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA capturó estas imágenes, que muestran fragmentos del asteroide Vesta presentes en la superficie del asteroide Bennu. Las rocas brillantes (rodeadas con un círculo en las imágenes) son material rico en piroxeno de Vesta. Algunos materiales brillantes parecen ser rocas individuales (izquierda) mientras que otros parecen ser clastos dentro de rocas más grandes (derecha).
Créditos: NASA / Goddard / University of Arizona.

“Nuestra hipótesis principal es que Bennu heredó este material de su asteroide madre después de que un vestoide (un fragmento de Vesta) golpeara a la madre”, dijo Hannah Kaplan del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Luego, cuando el asteroide madre fue destruido catastróficamente, una parte de sus escombros se acumularon bajo su propia gravedad en Bennu, incluida parte del piroxeno de Vesta”.

DellaGiustina y Kaplan son los autores principales de un artículo sobre esta investigación que aparece en Nature Astronomy el 21 de septiembre.

Las rocas inusuales en Bennu llamaron la atención del equipo por primera vez en imágenes de la suite de cámaras OSIRIS-REx (Orígenes, interpretación espectral, identificación de recursos, explorador de seguridad y regolitos) (OCAMS). Parecían extremadamente brillantes, con algunos fragmentos casi diez veces más brillantes que su entorno. Analizaron la luz de las rocas utilizando el instrumento OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS) para obtener pistas sobre su composición. Un espectrómetro separa la luz en los colores que la componen. Dado que los elementos y compuestos tienen patrones distintivos de brillo y oscuridad en una gama de colores, se pueden identificar mediante un espectrómetro. La firma de las rocas era característica del mineral piroxeno, similar a lo que se ve en Vesta y los vestoides, asteroides más pequeños que son fragmentos de Vesta cuando sufrió impactos significativos de asteroides.

Por supuesto, es posible que las rocas se formaran en el asteroide madre de Bennu, pero el equipo cree que esto es poco probable basándose en cómo se forma típicamente el piroxeno. El mineral se forma típicamente cuando el material rocoso se derrite a alta temperatura. Sin embargo, la mayor parte de Bennu está compuesta por rocas que contienen minerales que contienen agua, por lo que no podrían haber experimentado temperaturas muy altas. A continuación, el equipo consideró el calentamiento localizado, quizás por un impacto. Un impacto necesario para derretir suficiente material para crear grandes rocas de piroxeno sería tan significativo que habría destruido el cuerpo original de Bennu. Entonces, el equipo descartó estos escenarios y en su lugar consideró otros asteroides ricos en piroxeno que podrían haber implantado este material en Bennu o su roca de origen.

Las observaciones revelan que no es inusual que un asteroide tenga material de otro asteroide salpicado sobre su superficie. Los ejemplos incluyen material oscuro en las paredes del cráter visto por la nave espacial Dawn en Vesta, una roca negra observada por la nave espacial Hayabusa en Itokawa, y muy recientemente, material de asteroides de tipo S observado por Hayabusa2 en Ryugu. Esto indica que muchos asteroides están participando en una danza orbital compleja que a veces resulta en mashups cósmicos.

A medida que los asteroides se mueven a través del Sistema Solar, sus órbitas pueden alterarse de muchas maneras, incluida la atracción de la gravedad de los planetas y otros objetos, los impactos de los meteoritos e incluso la ligera presión de la luz solar. El nuevo resultado ayuda a precisar el complejo viaje que Bennu y otros asteroides han trazado a través del Sistema Solar.

Según su órbita, varios estudios indican que Bennu fue arrastrado desde la región interior del Cinturón Principal de Asteroides a través de una vía gravitacional bien conocida que puede llevar objetos desde el Cinturón Principal interior a órbitas cercanas a la Tierra. Hay dos familias de asteroides interiores del Cinturón Principal (Polana y Eulalia) que se parecen a Bennu: oscuras y ricas en carbono, lo que las convierte en posibles candidatos como madre de Bennu. Asimismo, la formación de vestoides está ligada a la formación de las cuencas de impacto de Veneneia y Rheasilvia en Vesta, hace aproximadamente dos mil millones de años y mil millones de años, respectivamente.

“Los estudios futuros de familias de asteroides, así como el origen de Bennu, deben conciliar la presencia de material similar a Vesta, así como la aparente falta de otros tipos de asteroides. Esperamos la muestra devuelta, que con suerte contendrá piezas de estos tipos de rocas intrigantes ”, dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de Arizona en Tucson. “Esta restricción es aún más convincente dado el hallazgo de material de tipo S en el asteroide Ryugu. Esta diferencia muestra el valor de estudiar múltiples asteroides en el Sistema Solar ”.

La nave espacial hará su primer intento de tomar muestras de Bennu en octubre y devolverlo a la Tierra en 2023 para un análisis detallado. El equipo de la misión examinó de cerca cuatro posibles sitios de muestra en Bennu para determinar su seguridad y valor científico antes de hacer una selección final en diciembre de 2019. DellaGiustina y el equipo de Kaplan creen que podrían encontrar piezas más pequeñas de Vesta en imágenes cercanas de estos estudios.

La investigación fue financiada por el Programa Nuevas Fronteras de la NASA. Los autores principales reconocen la importante colaboración con la agencia espacial francesa CNES y el Programa Core-to-Core de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia en este documento. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporciona administración general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal, y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. El difunto Michael Drake de la Universidad de Arizona fue pionero en el estudio de los meteoritos vestoides y fue el primer investigador principal de OSIRIS-REx. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington. La NASA está explorando nuestro Sistema Solar y más allá, descubriendo mundos, estrellas y misterios cósmicos cercanos y lejanos con nuestra poderosa flota de misiones espaciales y terrestres.