¿Cómo afectaron los peligros espaciales al asteroide Ryugu?

Un asteroide que ha estado vagando por el espacio durante miles de millones de años sería bombardeado por todo, desde rocas hasta radiación. Miles de millones de años de viajes espaciales interplanetarios aumentan las probabilidades de colisionar con algo en el vasto vacío, y al menos uno de esos impactos fue lo suficientemente poderoso como para dejar al asteroide Ryugu cambiado para siempre.

Cuando la nave espacial Hayabusa2 de JAXA aterrizó en Ryugu, recogió muestras de la superficie que revelaron que las partículas de magnetita (que normalmente son magnéticas) en los escombros del asteroide carecían de magnetismo. Ahora un equipo de investigadores de la Universidad de Hokkaido y varias otras instituciones de Japón ofrece una explicación de cómo este material perdió la mayoría de sus propiedades magnéticas. Su análisis mostró que fue causado por el impacto de al menos un micrometeorito de alta velocidad, que rompió la composición química de la magnetita de modo que ya no era magnética.

“Pensábamos que se había creado una pseudomagnetita [as] Los investigadores, dirigidos por Yuki Kimura, profesor de la Universidad de Hokkaido, afirmaron en un estudio publicado recientemente en la revista Nature Communications que la causa de la erosión espacial es el impacto de micrometeoritos.

lo que queda…

Ryugu es un cuerpo relativamente pequeño que no tiene atmósfera, lo que lo hace más vulnerable a la erosión espacial, es decir, a la alteración provocada por micrometeoritos y vientos solares. Comprender la meteorización espacial puede ayudarnos a comprender la evolución de los asteroides y el sistema solar. El problema es que la mayor parte de nuestra información sobre los asteroides proviene de meteoritos que caen a la Tierra, y la mayoría de esos meteoritos son trozos de roca del interior del asteroide, por lo que no han estado expuestos al duro entorno del espacio interplanetario. También pueden cambiar a medida que descienden a través de la atmósfera o mediante procesos físicos en la superficie. Cuanto más se tarde en encontrar un meteorito, más información se perderá.

Anteriormente, Ryugu era parte de un cuerpo mucho más grande, un asteroide de tipo C o carbonoso, lo que significa que estaba compuesto principalmente de rocas de arcilla y silicatos. Estos minerales normalmente requieren agua para formarse, pero su presencia se explica por la historia de Ryugu. Se cree que el asteroide en sí nació a partir de escombros después de que su cuerpo original se rompiera en pedazos en una colisión. El cuerpo original también estaba cubierto de hielo de agua, lo que explica la magnetita, los carbonatos y los silicatos que se encuentran en Ryugu: necesitan agua para formarse.

La magnetita es un mineral paramagnético (que contiene hierro y es magnético). Está presente en todos los asteroides de tipo C y puede utilizarse para determinar su magnetización remanente o residual. La magnetización permanente de un asteroide puede revelar qué tan fuerte era el campo magnético en el momento y lugar de formación de la magnetita.

Kimura y su equipo pudieron medir la magnetización permanente en dos fragmentos de magnetita (conocidos como framboides debido a su forma especial) de la muestra de Ryugu. Es evidencia de la presencia de un campo magnético en la nebulosa en la que se formó nuestro sistema solar, y muestra la fuerza de este campo magnético en el momento en que se formó la magnetita.

Sin embargo, otros tres fragmentos de magnetita no fueron magnetizados en absoluto. Aquí es donde entra en juego la meteorización espacial.

…y lo que se perdió

Utilizando holografía electrónica, que se realiza mediante un microscopio electrónico de transmisión que envía ondas de electrones de alta energía a través de una muestra, los investigadores descubrieron que los tres marcos en cuestión no contenían estructuras químicas magnéticas. Esto la hacía radicalmente diferente de la magnetita.

Un análisis más detallado utilizando un microscopio electrónico de barrido mostró que las partículas de magnetita estaban hechas en su mayoría de óxidos de hierro, pero había menos oxígeno en aquellas partículas que habían perdido su magnetismo, lo que indica que el material había sufrido una reducción química, ya que los electrones fueron donados al sistema. . . La pérdida de oxígeno (y de hierro oxidado) explica la pérdida de magnetismo, que depende de la organización de los electrones en la magnetita. Por eso Kimura se refiere a ella como “falsa magnetita”.

Pero, ¿qué causó la reducción que condujo a la desmagnetización de la magnetita en primer lugar? Kimura y su equipo descubrieron más de cien moléculas de hierro metálico en la porción de la muestra de la que procedían los marcos desmagnetizados. Si un meteorito de cierto tamaño hubiera golpeado esa región de Ryugu, habría producido aproximadamente esa cantidad de partículas de hierro a partir de framboides de magnetita. Los investigadores creen que este misterioso objeto era bastante pequeño o que se movía increíblemente rápido.

“A medida que aumenta la velocidad del impacto, el tamaño estimado del proyectil disminuye”, afirman en el mismo estudio.

La pseudomagnetita puede parecer un charlatán, pero en realidad ayudará a las próximas investigaciones que buscan aprender más sobre cómo era el sistema solar primitivo. Su presencia indica la presencia previa de agua en el asteroide, así como la erosión espacial, como el bombardeo de micrometeoritos, que afectó la formación del asteroide. La cantidad de pérdida de magnetismo también afecta la capacidad de supervivencia general del asteroide. La permanencia es importante para determinar el magnetismo de un objeto y la intensidad del campo magnético que lo rodea cuando se forma. Lo que sabemos sobre el campo magnético del sistema solar primitivo se ha reconstruido a partir de registros de supervivencia, muchos de los cuales provienen de magnetita.

Es posible que algunas de las propiedades magnéticas de estas partículas se hayan perdido hace eones, pero en el futuro se puede ganar mucho con lo que queda.

Comunicaciones de la naturaleza, 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-47798-0