Brian May, guitarrista de Queen, en busca del origen de los asteroides

Descubren que dos conocidos asteroides, Bennu y Ryugu, podrían ser «hijos de un mismo padre»

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Quizá muchos no sepan que Brian May, el mítico guitarrista del grupo Queen, es también un astrofísico muy activo, y que desde hace muchos años dedica grandes esfuerzos a comprender mejor la naturaleza de los miles de cometas y asteroides que circulan continuamente por todo el Sistema Solar.

Ahora, May ha participado, junto a otros astrofísicos, en un estudio destinado a investigar las misteriosas similitudes entre varios asteroides diferentes y ya explorados por sondas espaciales. La idea es que muchos de ellos podrían ser fragmentos de otros cuerpos mucho mayores, fragmentados por violentas colisiones. El trabajo se acaba de publicar en Nature Communications.

En su estudio, Brian May y el resto de investigadores destacan el hecho de que tanto el asteroide Bennu, de 525 metros de diámetro y visitado recientemente por la sonda OSIRIS-REX de la NASA, como el asteroide Ryugu, de 1 km de diámetro y estudiado de cerca por la sonda japonesa Hayabusa2, tienen casi exactamente la misma forma de peonza y comparten, además, una densidad muy similar. Sin embargo, ambos contienen diferentes cantidades de agua. Ryugu, en efecto, tiene mucha menos que Bennu, y eso ha impedido pensar, hasta ahora, que ambos tienen un origen común.

«Las formas de los asteroides y su nivel de hidratación -explica May- pueden servir como trazadores de su origen e historia».

Precisamente, la participación de Brian May en este estudio surgió de sus actividades de investigación de asteroides, incluido el trabajo en los equipos científicos de Hayabusa2 y OSIRIS-REx y como miembro de la Junta Asesora del proyecto de Modelado de Objetos Cercanos a la Tierra y Carga para la Protección (NEO-MAPP), financiado por El programa H2020 de la Comisión Europea.

Liderados por Patrick Michel, director de Investigación en el Observatorio del CNRS francés en la Costa Azul, los autores del artículo creen que esta investigación también puede ser relevante para la misión de defensa planetaria Hera, de la Agencia Espacial Europea y de la que Michel es director científico. Hera, en efecto, explorará el sistema binario de asteroides Didymos tras la desviación orbital del más pequeño de los dos cuerpos llevada a cabo por la misión DART, de la NASA.

«La forma de peonza de Bennu y Ryugu -explica Michel-, que incluye un abultamiento ecuatorial pronunciado, es compartida por muchos otros asteroides, incluído el mayor de los dos asteorides del sistema Didymos, de 780 metros. La principal hipótesis es que una alta tasa de rotación hace que, con el tiempo, la fuerza centrífuga cambie la forma de esos asteroides, a medida que el material fluye desde los polos hacia el ecuador».

«En el caso de Didymos -prosigue el investigador- eso podría explicar de dónde procede su pequeña luna Didymos A, que pudo formarse a partir del material que se liberó del ecuador del cuerpo mayor debido a la rápida rotación. Sin embargo, en el caso de Bennu y Ryugu existe un problema: la observación cercana llevada a cabo por las dos misiones que los estudiaron ha revelado grandes cráteres en sus crestas ecuatoriales, lo que sugiere que esas protuberancias se formaron muy temprano en la historia de esos asteroides».

Recreación del asteroide binario Didymos junto a su pequeña luna, Didymos A
Recreación del asteroide binario Didymos junto a su pequeña luna, Didymos A – ESA

Para Ron Ballouz, del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y que también firma el estudio, esos hallazgos plantean una importante pregunta: «¿Son esas propiedades (forma de los asteroides, densidad, niveles de hidratación más o menos altos, etc) una consecuencia de la evolución natural de esos objetos o más bien el resultado inmediato de su proceso de formación?».

Para «echar un vistazo» hacia atrás en el tiempo, los investigadores realizaron varias simulaciones informáticas de asteroides de alrededor de 100 km que se hubieran fragmentado debido a colisiones, liberando así numerosos fragmentos que se transformaron con el tiempo en objetos más pequeños. Se cree, en efecto, que ese es el mecanismo por el que se han formado la mayor parte de los asteroides de más de 200 metros.

«Las simulaciones -asegura Michel- fueron extremadamente exigentes desde el punto de vista computacional y tardaron varios meses en lcompletarse. Lo más desafiante fue simular el proceso de reacumulación, que incluía una codificación detallada para el contacto de partículas, deslizamiento y fricción por corte. También observamos el nivel de calentamiento de los fragmentos posteriores al impacto, determinando su nivel de hidratación».

De este modo, los investigadores se dieron cuenta de que, si bien el proceso de reacumulación llevaba a una amplia variedad de formas, existe una tendencia hacia la de peonza, ya que el material de agregación tiende a acumularse en formas esferoides. «Esos esferoides -prosigue Michel- pueden ser acelerados por el efecto YORP (un calentamiento gradual provocado por la luz del Sol que recibe ese nombre por sus descubridores, Yarkovsky, O´Keefe, Radzievskil y Paddack) para formar una protuberancia ecuatorial en una rápida escala de tiempo en términos de asteroides, de menos de un millón de años, lo cual explica lo que vemos en Bennu y Ryugu».

La imagen muestra el extraordinario parecido entre los asteroides Bennu, estudiado por la misión OSIRIS-REX de la NASA, y Ryugu, visitado por la sonda japonesa Hayabusa2
La imagen muestra el extraordinario parecido entre los asteroides Bennu, estudiado por la misión OSIRIS-REX de la NASA, y Ryugu, visitado por la sonda japonesa Hayabusa2 – ESA

Un origen común

Pero los científicos también descubrieron otra cosa. Los niveles finales de hidratación de los asteroides pueden variar notablemente entre los que se formaron a partir de los fragmentos del cuerpo principal. En ese sentido, Brian May trabajó junto a Claudia Manzoni, de la London Stereoscopic Company, para producir imágenes estereográficas en 3D de las consecuencias inmediatas de los impactos, revelando que los fragmentos individuales muestran una amplia diversidad en sus niveles de calentamiento y, por lo tanto, de hidratación.

«Durante una colisión -explica May- es posible que se forme un agregado como Bennu, que experimentó poco calentamieto por impacto, y otro como Ryugu, hecho de material más caliente».

En palabras de Michel, «el resultado es que Bennu y Ryugu podrían formar parte de la misma familia de asteroides, y tener el mismo ‘padre’ a pesar de que sus niveles de hidratación son ahora muy diferentes. Sabemos que proceden de la misma región del cinturón de asteroides, lo que aumenta esa posibilidad, aunque solo lo sabremos con certeza cuando podamos analizar las muestras de esos asteroides que serán devueltas a la Tierra por Hayabusa2 y OSIRIS-REX».

Fuente: ABC, España