Cuando la mayoría de la gente imagina asteroidesProbablemente se imaginan un trozo de escombros rocosos, tal vez mezclados con algunos metales según observaciones distantes y sobrevuelos. No deberían ser muy complicados porque son solo restos de la formación de la solar sistemaLa mayoría de los meteoritos que han sido muestreados en la Tierra también tienen muchos de los mismos minerales y elementos básicos.
Resulta que ir al cinturón de asteroides y tomar muestras directamente de uno de estos objetos primordiales ha cambiado esa idea. La muestra prístina de Bennu, visitado por Osiris Rex en 2023, está absolutamente lleno de minerales que no se esperaban. Y esos minerales parecen sugerir que Bennu –o más probablemente, cualquiera que haya sido su objeto progenitor– puede haber sido mucho más húmedo de lo que hubiéramos podido imaginar.
Vista del exterior del colector de muestras OSIRIS-REx, donde se pueden ver fragmentos de material del asteroide Bennu en el centro a la derecha; la mayor parte de la muestra aún se encuentra sellada en el interior. (Crédito: NASA/Erika Blumenfeld y Joseph Aebersold)
Agua en Minerales
Primero, hablemos de los minerales. Una de las formas en que dividimos los minerales es según si están “hidratados” o no. Esto no significa que tomemos un Gatorade o esperemos encontrar depósitos de agua líquida. Esto significa que El agua está en el mineral. Literalmente, el agua molecular que se encuentra en la forma (OH) es una pieza integral de la estructura y fórmula cristalinas. Entonces, los minerales hidratados como arcillas, micas y muchos más están llenos de “agua”, pero no de la manera que normalmente podríamos considerar, bueno, húmedos.
Muchos de los minerales más comunes en las rocas que forman la mayoría de los planetas rocosos no están hidratados, es decir, no contienen agua en su estructura mineral. Sin embargo, si se encuentran en un lugar que tiene mucha, por lo general agua tibia y ligeramente ácida — digamos, el fondo del océano en una dorsal oceánica — estos minerales pueden transformarse para convertirse en minerales hidratados.
lo llamamos alteración hidrotermal — agua + calor = mineral cambiado. Si la estructura cristalina y los elementos constituyentes cambian en un mineral, entonces tienes un nuevo mineral. Entonces, tome algo como plagioclasa, piroxeno y olivino, los minerales más abundantes en el basalto y todos anhidros (carecen de agua en su estructura) y déjelo caer durante miles o millones de años en un ambiente húmedo como el fondo del océano. Probablemente termine con nuevos minerales hidratados como clorita, serpentinita, epidota y arcillas.
Una imagen de microscopio electrónico de barrido de minerales filosilicatos (formas laminares) que se encuentran en la muestra devuelta por Bennu. Crédito: Lauretta y otros (2024), Meteoritics & Planetary Science.
Retornos inesperados
Muy bien, volvamos a Bennu. Un nuevo estudio publicado en Meteoritics & Planetary Science por Dante Lauretta y muchos otros describieron las propiedades físicas y químicas del trozo de roca que trajo OSIRIS-REx. Se esperaba que la muestra fuera rica en carbono (y lo era) y tuviera muchos minerales anhidros comunes (y lo tenía). Sin embargo, lo inesperado fue que “filosilicatos” (una palabra elegante para los minerales construidos alrededor del silicio que forma láminas como la masa filo) y fosfatos (minerales centrados alrededor del fósforo).
Eso es extraño, al menos en términos de lo que esperábamos de un trozo aleatorio de asteroide. Para crear este tipo de minerales hidratados y ricos en fósforo, se necesita agua líquida (al menos según nuestro conocimiento actual), como serpentinita y arcilla esmectita. La alteración hidrotermal del basalto típico producirá minerales hidratados ricos en magnesio y calcio como los observados en la muestra de Bennu.
La cápsula que contiene piezas de Bennu recuperadas por la misión OSIRIS-REx de la NASA en el desierto de Utah en septiembre de 2023. Crédito: NASA.
En la Tierra, encontramos muchos minerales como estos relacionados con la circulación del agua de mar en las rocas basálticas que se forman en el fondo del océano. De manera similar, los fosfatos tienden a formarse a partir de masas de agua que se evaporan. Los encontramos en las salinas de la Tierra, como en la que aterrizó la muestra de Bennu. Por lo tanto, es probable que también se necesite agua para ellas.
¿Un mundo oceánico perdido?
Sin embargo, las cosas son complicadas. Probablemente no se pueda tener una masa de agua líquida en un objeto tan pequeño como Bennu, ya que solo tiene medio kilómetro de diámetro. Entonces, tal vez el objeto parental que se rompió fue un mundo muy húmedo antes de sufrir su indecorosa desaparición. Tal vez incluso podría haberse considerado un “mundo océano” ¿Como Encélado?
Es probable que sólo podamos sacar algunas conclusiones sobre este protoplaneta perdido hace mucho tiempo a partir de la muestra de 120 gramos (aproximadamente la masa de un plátano) que trajeron a la Tierra. Teníamos un presentimiento de que Bennu tenía algunos minerales hidratados según datos remotosSin embargo, muchos de estos descubrimientos, como los fosfatos y minerales específicos, no habrían sido posibles sin ir a Bennu y traer piezas de regreso.
¡Eso es lo que hace que la recuperación de muestras sea tan importante y emocionante! Podemos hacer todo tipo de análisis con niveles de detalle muy altos en la Tierra que simplemente no se pueden reproducir (hoy) enviando robots. Esos robots son excelentes para obtener una “imagen general” (que a veces puede ser bastante detallada), pero traer material a la Tierra para que los humanos lo examinen realmente nos ayuda a ampliar nuestro conocimiento del sistema solar y sus orígenes.