Así es el interior del asteroide que la NASA estudia para explicar el origen de la vida

Formado mayoritariamente por carbono, rico en material orgánico y formado hace más de 4.500 millones de años. El asteroide Bennu, descubierto en 1999, se convirtió en uno de las grandes esperanzas de la NASA cuando la misión OSIRIS-Rex recolectó muestras de esta roca espacial, revelando compuestos clave para la vida como azúcares (ribosa) y nucleobases.

Ahora, tres años después de que llegaran estas muestras, investigadores de la agencia habrían hallado nuevas sorpresas. En concreto, Bennu resultó ser un asteroide irregular y accidentado cubierto de grandes rocas, con pocas de las zonas lisas que habían indicado observaciones anteriores con instrumentos terrestres.

«Cuando OSIRIS-REx llegó a Bennu en 2018, nos sorprendió lo que vimos. Esperábamos encontrar algunas rocas, pero anticipamos al menos algunas regiones grandes con un regolito más liso y fino que sería fácil de recolectar. En cambio, parecía que todo eran rocas, y estuvimos desconcertados por un tiempo», dijo Andrew Ryan, científico del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona en Tucson, quien dirigió el grupo de trabajo de análisis físico y térmico de muestras de la misión.

En este contexto, el equipo de la NASA analizó las partículas de roca recolectadas en la superficie de Bennu utilizando una variedad de técnicas de análisis de laboratorio. En un estudio publicado en la revista científica Nature Communications, los autores informaron que las rocas son lo suficientemente porosas como para explicar parte de la pérdida de calor observada, pero no toda. En cambio, muchas de las rocas resultaron estar llenas de extensas redes de grietas.

Para poner a prueba si estas grietas podrían ser la causa de la pérdida de calor de la superficie del asteroide, un equipo científico de la Universidad de Nagoya en Japón analizó el material de muestra de Bennu utilizando termografía activa. Esta técnica basada en láser permite a los investigadores aplicar calor a un pequeño punto en la superficie de la muestra y medir cómo se difunde el calor a través de ella.

«Fue entonces cuando las cosas se pusieron realmente interesantes», dijo Ryan. «La inercia térmica medida en las muestras de laboratorio resultó ser mucho mayor de lo que habían registrado los instrumentos de la nave espacial, recordando hallazgos similares obtenidos por el equipo de la misión asociada de OSIRIS-REx, Hayabusa2 de la JAXA (Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial)».

Para hacer predicciones significativas sobre cómo se comportaría el material en las grandes rocas del asteroide, el equipo tuvo que encontrar una manera de ampliar las mediciones obtenidas con las pequeñas partículas de muestra.

Los miembros del equipo investigador del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston sellaron partículas de la muestra en recipientes herméticos bajo una atmósfera protectora de nitrógeno, y luego las transfirieron a un laboratorio donde pudieron realizar tomografía computarizada de rayos X, o escaneos XCT. Una vez que se escaneaba una partícula, esta volvía a la caja de guantes.

«La muestra entra en su propio 'traje espacial', se somete a una tomografía computarizada y luego regresa a su entorno impoluto, todo sin tener ninguna exposición al entorno terrestre. Podemos obtener imágenes directamente a través de estos recipientes herméticos para visualizar la forma y la estructura interna de la roca que está en su interior», dijo Nicole Lunning, curadora principal de muestras de OSIRIS-REx en la división de Ciencias de Investigación y Exploración de Astromateriales (ARES, por sus siglas en inglés) en el centro Johnson de la NASA y una de las coautoras del estudio.

«Las tomografías computarizadas de rayos X nos permiten observar el interior de un objeto en tres dimensiones, sin dañarlo», dijo Scott Eckley, coautor del estudio y científico de rayos X de la NASA en el centro Johnson.

Una vez cartografiada de esta manera, se crea un archivo digital tridimensional permanente de la forma y el interior de una partícula de la muestra, y los datos ingresan en una base de datos pública. El equipo de Ryan utilizó los datos de los escaneos de XCT para llevar a cabo simulaciones computarizadas que modelan el flujo de calor y la inercia térmica. Cuando se ampliaron al tamaño de una roca, los resultados de la inercia térmica coincidieron con lo que la nave espacial había medido en el asteroide.

Mientras que los científicos esperaban que las rocas de Bennu fueran extremadamente porosas y blandas, tal vez incluso esponjosas, el análisis de la muestra reveló algo inesperado.

«Resulta que también están muy agrietadas, y esa era la pieza del rompecabezas que faltaba», dijo Ryan.