Dos cosmoquímicos de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) han hecho las primeras mediciones de agua contenidas en muestras de la superficie de un asteroide. Las muestras procedían del asteroide Itokawa y fueron recolectadas por la sonda espacial japonesa Hayabusa.
Los hallazgos del equipo sugieren que los impactos tempranos en la historia de la Tierra por asteroides similares podrían haber generado hasta la mitad del agua de los océanos de nuestro planeta.
"Encontramos que las muestras que examinamos estaban enriquecidas en agua en comparación con el promedio de los objetos del sistema solar interno", dice Ziliang Jin, investigador postdoctoral en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU, y autor principal del artículo, publicado en 'Science Advances'.
"Fue un privilegio que la agencia espacial japonesa JAXA estuviera dispuesta a compartir cinco partículas de Itokawa con un investigador estadounidense", dice Maitrayee Bose, profesor asistente en la escuela y coautor del trabajo.
La idea del equipo de buscar agua en las muestras de Itokawa fue una sorpresa para el proyecto Hayabusa. "Hasta que lo propusimos, nadie pensó en buscar agua", dice Bose. "Estoy feliz de informar que nuestra corazonada dio sus frutos".
En dos de las cinco partículas, el equipo identificó el mineral piroxeno. En muestras terrestres, los piroxenos tienen agua en su estructura cristalina. Bose y Jin sospechaban que las partículas de Itokawa también podían tener trazas de agua, pero querían saber exactamente cuánta. Itokawa ha tenido un historial aproximado de calentamiento, impactos múltiples, choques y fragmentación. Estos elevarían la temperatura de los minerales y expulsarían el agua.
Para estudiar las muestras, cada una de aproximadamente la mitad del grosor de un cabello humano, el equipo utilizó el Espectrómetro de masas de iones secundarios a escala nanométrica (NanoSIMS) de ASU, que puede medir estos diminutos granos minerales con gran sensibilidad.
Las mediciones de NanoSIMS revelaron que las muestras eran inesperadamente ricas en agua. También sugieren que incluso los asteroides nominalmente secos como Itokawa pueden, de hecho, albergar más agua de la que los científicos han supuesto hasta ahora.
UN 'CACAHUETE' DE MÁS DE 500 METROS
Itokawa es un asteroide con forma de cacahuete de aproximadamente 548 metros (de 200 a 300 metros de ancho). Rodea al Sol cada 18 meses a una distancia promedio de 1,3 veces la distancia Tierra-Sol. Parte del camino de Itokawa lo lleva dentro de la órbita de la Tierra y, en la medida de lo posible, se extiende un poco más allá de Marte.
Basados en el espectro de Itokawa en telescopios terrestres, los científicos planetarios lo ubican en la clase S. Esto lo vincula con los meteoritos pedregosos, que se cree que son fragmentos de asteroides de tipo S que se rompen en colisiones.
Según señalan los investigadores, el Itokawa de hoy es el remanente de un cuerpo padre de al menos 19 kilómetros que en algún momento se calentó entre 500-800ºC. Entonces sufrió varios choques grandes por los impactos, con un evento final que lo rompió. Como consecuencia, dos de los fragmentos se fusionaron y formaron el Itokawa de hoy, que alcanzó su tamaño y forma actuales hace aproximadamente 8 millones de años.
"Las partículas que analizamos procedían de una parte de Itokawa llamada Mar de Musas", dice Bose. "Es un área del asteroide que está lisa y cubierta de polvo". Jin agrega: "Aunque las muestras se recolectaron en la superficie, no sabemos dónde se encontraban estos granos en el cuerpo original. Pero nuestra mejor estimación es que fueron enterrados a más de 100 metros de profundidad".
A pesar de la catastrófica desintegración del cuerpo parental y de los granos de muestra que están expuestos a la radiación y los impactos de los micrometeoritos en la superficie, los minerales aún muestran evidencia de agua que no se ha perdido en el espacio.
Además, Jin asegura que "los minerales tienen composiciones isotópicas de hidrógeno que son indistinguibles de la Tierra". "Esto significa que los asteroides de tipo S y los cuerpos progenitores de condritas comunes son probablemente una fuente crítica de agua y varios otros elementos para los planetas terrestres", explica Bose.
