OSIRIS-REx descubre que la luz solar puede romper rocas en el asteroide Benu.

Los asteroides no solo se sientan allí sin hacer nada mientras orbitan el Sol. Son bombardeados por meteoritos, destruidos por la radiación espacial, y ahora, por primera vez, los científicos están viendo evidencia de que incluso un poco de Sol puede desgastarlos.

Las rocas en el asteroide Bennu parecen agrietarse cuando la luz del Sol los calienta durante el día y se enfrían por la noche, según imágenes de la nave espacial OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer ) de la NASA.

«Esta es la primera vez que la evidencia de este proceso, llamada fractura térmica, se ha observado definitivamente en un objeto sin atmósfera», dijo Jamie Molaro, del Instituto de Ciencia Planetaria, Tucson, Arizona, autor principal de un artículo que aparece en Nature Communications, el 9 de Junio.

«Es una pieza de un rompecabezas que nos dice cómo era la superficie y cómo será dentro de millones de años».

Ejemplos de desagregación (arriba) y fracturas lineales (abajo) en rocas en el asteroide Bennu a partir de imágenes tomadas por la nave espacial OSIRIS-REX de la NASA. 
En la fila inferior, las orientaciones de fractura son (d) oeste-noroeste a este-sureste y (e, f) norte a sur. Descargar versión no anotada.
Créditos: NASA / Goddard / Universidad de Arizona.

«Al igual que cualquier proceso de meteorización, la fracturación térmica provoca la evolución de los cantos rodados y las superficies planetarias a lo largo del tiempo, desde cambiar la forma y el tamaño de los cantos rodados individuales, hasta producir guijarros o regolitos de grano fino, hasta romper las paredes del cráter», dijo el director de OSIRIS-REx, Investigador Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson.

 «La rapidez con que esto ocurre en relación con otros procesos de meteorización nos dice cómo y qué tan rápido ha cambiado la superficie».

Las rocas se expanden cuando la luz solar las calienta durante el día y se contraen a medida que se enfrían por la noche, causando estrés que forma grietas que crecen lentamente con el tiempo. 

Los científicos han pensado durante un tiempo que la fracturación térmica podría ser un proceso importante de meteorización en objetos sin aire como los asteroides porque muchos experimentan diferencias extremas de temperatura entre el día y la noche, lo que agrava el estrés. 

Por ejemplo, los máximos diurnos en Benu pueden alcanzar casi 127 grados Celsius o aproximadamente 260 grados Fahrenheit, y los mínimos nocturnos caen en picada a aproximadamente menos 73 grados Celsius o casi menos 100 grados Fahrenheit. 

Sin embargo, muchas de las características reveladoras de la fractura térmica son pequeñas, y antes de que OSIRIS-REx se acercara a Bennu, las imágenes de alta resolución requeridas para confirmar la fractura térmica en los asteroides no existían.

El equipo de la misión encontró características consistentes con la fracturación térmica utilizando OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS) de la nave espacial, que puede ver características en Bennu de menos de un centímetro (casi 0.4 pulgadas).

 Encontró evidencia de exfoliación, donde la fracturación térmica probablemente causó que pequeñas capas delgadas (1 a 10 centímetros) se desprendieran de las superficies de las rocas. La nave espacial también produjo imágenes de grietas que atraviesan rocas en dirección norte-sur, a lo largo de la línea de tensión que se produciría por fractura térmica en Bennu.

Características de la exfoliación en un acantilado (a) y en rocas (bf) con diferentes tamaños y ubicaciones en el asteroide Benu a partir de imágenes tomadas por la nave espacial OSIRIS-REX de la NASA. Descargar versión no anotada.
La cúpula brillante en el horizonte del panel (a) es una roca detrás del acantilado exfoliante.
Créditos: NASA / Goddard / Universidad de Arizona.

Otros procesos de meteorización pueden producir características similares, pero el análisis del equipo los descartó. 

Por ejemplo, la lluvia y la actividad química pueden producir exfoliación, pero Benu no tiene atmósfera para producir lluvia. Las rocas exprimidas por la actividad tectónica también pueden exfoliar, pero Benu es demasiado pequeño para dicha actividad.

 Los impactos de meteoritos ocurren en Benu y ciertamente pueden romper rocas, pero no causarían la erosión uniforme de las capas de las superficies de rocas que se vieron. Además, no hay signos de cráteres de impacto donde se produce la exfoliación.

Estudios adicionales de Benu podrían ayudar a determinar qué tan rápido la fractura térmica está desgastando el asteroide y cómo se compara con otros procesos de meteorización.

 «Todavía no tenemos buenas restricciones sobre las tasas de descomposición por fractura térmica, pero podemos obtenerlas ahora que realmente podemos observarlo por primera vez in situ», dijo el científico del proyecto OSIRIS-REx Jason Dworkin del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. en Greenbelt, Maryland. 

«Las mediciones de laboratorio sobre las propiedades de las muestras devueltas por la nave espacial en 2023 nos ayudarán a aprender más sobre cómo funciona este proceso».

Otra área de investigación es cómo la fractura térmica afecta nuestra capacidad de estimar la edad de las superficies. 

En general, cuanto más erosionada es una superficie, más antigua es. Por ejemplo, es probable que una región con muchos cráteres sea más antigua que un área con pocos cráteres, suponiendo que los impactos ocurran a una velocidad relativamente constante en un objeto. 

Sin embargo, la meteorización adicional por fractura térmica podría complicar una estimación de la edad, ya que la fractura térmica ocurrirá a un ritmo diferente en diferentes cuerpos, dependiendo de cosas como su distancia del Sol, la duración de su día y la composición, estructura y fuerza de sus rocas.

 En cuerpos donde la fractura térmica es eficiente, puede causar que las paredes del cráter se rompan y se erosionen más rápido. Esto haría que la superficie se vea más vieja según el registro de cráteres, cuando de hecho es más joven. O lo contrario podría ocurrir. Según Molaro, se necesita más investigación sobre la fractura térmica en diferentes cuerpos para comenzar a manejarlo.

La investigación fue financiada por el Programa de Científicos Participantes OSIRIS-REx de la NASA, así como por la misión OSIRIS-REx. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporciona gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión para OSIRIS-REx. 

Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona, Tucson, es el Investigador Principal, y la Universidad de Arizona también lidera el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. 

Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. 

Goddard y KinetX Aerospace son responsables de navegar la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión en el Programa Nuevas Fronteras de la NASA, que es administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misión Científica 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.

Fuente: NASA Goddard Space Flight Center.

Artículo original: NASA’s OSIRIS-REx Discovers Sunlight Can Crack Rocks on Asteroid Bennu.

Material relacionado:

Secuencia de imágenes que muestran la formación de un agregado por la reacumulación de fragmentos producidos durante la interrupción de un asteroide. 
Su forma final, cinco horas después del comienzo del proceso, es similar a la de Benu y Ryugu.

Crédito: Michel y col. / Nature Communications.

Un estudio reciente, sugiere que los asteroides Benu y Ryugu proceden de la ruptura de un mismo asteroide y posterior agrupamiento de los escombros. El siguiente artículo lo presenta y contiene además en su apartado «Material relacionado» una selección de recursos con toda la información sobre Benu y Ryugu:

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