Cómo las pequeñas partículas podrían remodelar a Bennu y otros asteroides

En enero de 2019, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA estaba orbitando el asteroide Bennu cuando sus cámaras captaron algo inesperado: miles de diminutos trozos de material, algunos del tamaño de canicas, comenzaron a rebotar en la superficie del asteroide. Desde entonces, se han observado muchos de estos eventos de eyección de partículas en la superficie de Bennu.

OSIRIS-REx es un esfuerzo sin precedentes para investigar qué compone a los asteroides como Bennu y cómo se mueven a través del espacio. Pero, como muestran esas partículas saltarinas, la misión ya ha dado algunas sorpresas.

«Hemos estado estudiando los asteroides durante mucho tiempo, y nadie había visto este fenómeno antes, estas pequeñas partículas que se disparan desde la superficie», dijo Daniel Scheeres, profesor del Departamento de Ciencias de Ingeniería Aeroespacial Ann y H.J. Smead. Dirige el equipo de ciencias de radio para OSIRIS-REx junto con Jay McMahon de CU Boulder.

Ahora, una serie de nuevos estudios busca recrear y entender los eventos de eyección de partículas observados, uniendo lo que sucedió y el por qué. Scheeres y McMahon se centran en una cuestión en particular: ¿Cómo podrían tales partículas cambiar saltando el destino a largo plazo de Bennu y otros asteroides como él?

En una investigación publicada en la revista Journal of Geophysical Research: Planets, informan que tales sucesos aparentemente pequeños pueden ir sumándose con el tiempo, tal vez incluso ayudando a dar al asteroide su forma particular, que a menudo se compara con un trompo.

«Queremos saber lo que eso significa para el panorama general de cómo los asteroides viven sus vidas», dijo McMahon, profesor asistente de ingeniería aeroespacial.

La Universidad de Arizona dirige las operaciones científicas de la sonda OSIRIS-REx, construida por la empresa Lockheed Martin, con sede en Colorado. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland gestiona toda la misión.

McMahon añadió que la vida de algunos asteroides puede ser bastante caótica. Una clase de estos cuerpos, que los científicos llaman asteroides «activos», pierde una cantidad significativa de material de forma continua.

«Son casi un cruce entre un cometa y un asteroide», dijo McMahon. «Están perdiendo masa, y es lo suficientemente sustancial como para que podamos verlo desde la Tierra».

Hasta hace poco, nadie sabía que lo mismo podía ocurrir a una escala mucho menor. Pero ese es precisamente el caso de Bennu. Una hipótesis sugiere que los rápidos cambios de temperatura podrían estar causando que la superficie del asteroide se deforme y se agriete, desprendiendo pequeños trozos de material. Otro estudio ha sostenido que las eyecciones podrían ser el resultado de pequeños meteoroides chocando contra Bennu.

Según las observaciones de OSIRIS-REx, las partículas eyectadas de Bennu pueden ser tan grandes como pelotas de sóftbol y alcanzar velocidades de unos 8 kilómetros por hora. Aún más sorprendente, dijo McMahon, un pequeño número de estos trozos de escombros parecía hacer lo imposible: volaron de la superficie de Bennu, y luego orbitaron el asteroide durante varios días o más.

«Eso no debería ocurrir en el marco de la mecánica orbital», dijo McMahon. Dicho de otra manera, los cálculos orbitales básicos sugieren que todas estas partículas deberían hacer una de dos cosas: saltar de la superficie y caer de nuevo o escapar de la gravedad de Bennu y no volver nunca más.

Para averiguar por qué algunas no están jugando según las reglas, McMahon y sus colegas usaron modelos detallados de computadora para rastrear las trayectorias de más de 17.000 partículas de prueba expulsadas de Bennu. Descubrieron que un pequeño subconjunto de ellas parece recibir ayuda de una fuente poco probable: el Sol.

McMahon explicó que a medida que estos objetos saltan del asteroide, se exponen al calor y la radiación provenientes del Sol y del propio Bennu, solo un poco, pero lo suficiente para ocasionalmente darles un ligero aumento de velocidad. Con el empuje correcto, esas partículas pueden, en esencia, no caer.

«La partícula se acerca mucho a la superficie y simplemente no la alcanza», dijo McMahon. «Si puede hacer eso unas cuantas veces, entonces puede llegar a una situación en la que puede vivir en órbita por un tiempo».

En otro estudio publicado, un equipo dirigido por Scheeres y McMahon trató de averiguar si los eventos de eyección podrían incluso influir en la propia órbita de Bennu alrededor del Sol; la respuesta es que probablemente no.

El grupo descubrió otra cosa inusual: cuando las partículas acaban aterrizando en la superficie de Bennu, muchas parecen caer desproporcionadamente cerca de su ecuador, donde el asteroide tiene una protuberancia distintiva. Como resultado, estos eventos podrían estar remodelando el asteroide durante miles o millones de años moviendo la masa de su norte y sur a su centro.

Los resultados son el preludio de otro gran evento en la vida de Bennu. El próximo mes, OSIRIS-REx se acercará más que nunca al asteroide. Una vez allí, la nave espacial utilizará un brazo retráctil para tomar una muestra de la superficie y llevarla a casa.

Scheeres y sus colegas esperan pues aún más hallazgos inesperados de un asteroide ya sorprendente. Entre los autores del nuevo estudio se encuentran investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro, el Instituto de Ciencias Planetarias, el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Lockheed Martin, la Universidad de Arizona, la Universidad Abierta y la Universidad de Tennessee.

Fuente: NCYT Amazings

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