A finales de este año, la NASA lanzará una sonda espacial del tamaño de una pista de tenis al cinturón de asteroides, una región situada entre las órbitas de Marte y Júpiter en la que los restos del sistema solar primitivo giran alrededor del Sol. Una vez dentro del cinturón de asteroides, la nave se centrará en Psyche, un gran asteroide rico en metales que se cree que es el antiguo núcleo de un planeta primitivo. La sonda, que lleva el nombre de su asteroide, pasará cerca de dos años orbitando y analizando la superficie del cuerpo celeste rocoso en busca de pistas sobre la evolución de los primeros cuerpos planetarios.

Antes de la misión, un equipo de científicos planetarios del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y de otros centros de investigación, presentó en un artículo, publicado este miércoles en la revista Journal of Geophysical Research: Planets, los mapas más detallados hasta la fecha de la superficie del asteroide, basados en observaciones realizadas por un gran conjunto de telescopios terrestres en el norte de Chile. 

El trabajo revela vastas regiones ricas en metales que se extienden por la superficie del asteroide, junto con una gran depresión que parece tener una textura superficial diferente entre el interior y su borde; esta diferencia podría reflejar un cráter lleno de arena más fina y rodeado de materiales más rocosos.

Los nuevos mapas dan pistas sobre la historia del asteroide, llamado así por la diosa Psique de la mitología grecolatina. Sus regiones rocosas podrían ser vestigios de un antiguo manto –de composición similar a la capa rocosa más externa de la Tierra, Marte y el asteroide Vesta– o la huella de viejos impactos de rocas espaciales. Los cráteres que contienen material metálico apoyan la idea propuesta por estudios anteriores de que el asteroide pudo haber experimentado erupciones tempranas de lava metálica al enfriarse su antiguo núcleo.

«Estos mapas confirman que los asteroides ricos en metales son mundos interesantes y enigmáticos. Es otra razón para esperar que la misión Psyche vaya al asteroide«, señaló Saverio Cambioni, del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.

¿Cómo se realizo el estudio?

La superficie de Psyche, que vale más que toda la economía global, ha sido objeto de numerosos esfuerzos cartográficos previos. Sin embargo, estos estudios no pudieron resolver espacialmente las variaciones de composición en su superficie. Cambioni y sus colegas pudieron ver el asteroide con mayor detalle, con una resolución de unos 30 kilómetros por píxel, utilizando la potencia combinada de las 66 antenas de radio del observatorio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Los científicos recopilaron los datos obtenidos en 2019 por el ALMA y los convirtieron en un mapa de emisiones térmicas a través de la superficie del asteroide y produjeron el modelo de forma 3D de alta resolución más reciente de Psyche. Ambos estudios fueron difundidos en 2021.

Mientras, en el nuevo estudio, realizaron simulaciones de la roca para ver qué propiedades de la superficie podrían coincidir mejor y explicar las emisiones térmicas medidas. Se modeló la rotación del asteroide y se midió cómo los materiales simulados en el asteroide emitirían emisiones térmicas. A continuación, el equipo buscó las emisiones simuladas que mejor se ajustaban a las emisiones reales medidas por ALMA. «Hicimos estas simulaciones área por área para poder captar las diferencias en las propiedades de la superficie«, dijo Cambioni.

Principales conclusiones del estudio.

El estudio produjo mapas detallados de la superficie de Psyche, mostrando que la ‘fachada’ del asteroide está probablemente cubierta de una gran diversidad de materiales. Los investigadores confirmaron que, en general, la superficie de Psyche es rica en metales, pero la abundancia de metales y silicatos varía. Esto puede ser un indicio más de que, al principio de su formación, la roca podría haber tenido un manto rico en silicatos que ya ha desaparecido.

También descubrieron que, al girar el asteroide, el material del fondo de una gran depresión –probablemente un cráter– cambia de temperatura mucho más rápido que el material del borde. Esto sugiere que el fondo del cráter está cubierto por «estanques» de material de grano fino, como la arena en la Tierra, que se calienta rápidamente, mientras que los bordes del cráter están compuestos por materiales más rocosos y de calentamiento más lento. 

«Los estanques de materiales de grano fino se han visto en asteroides pequeños, cuya gravedad es lo suficientemente baja como para que los impactos agiten la superficie y hagan que los materiales más finos se acumulen», explicó Cambioni. «Pero Psyche es un cuerpo grande, así que, si los materiales de grano fino se acumularon en el fondo de la depresión, esto es interesante y algo misterioso», apuntó.