El asteroide Ryugu podría ser en realidad un cometa muerto

Eso podría explicar sus inusuales características.

En 2014, la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) lanzó la nave espacial Hayabusa 2 para visitar el asteroide Ryugu. Llegó en junio de 2018 y lo estudió desde la órbita durante más de un año. La sonda incluso envió cuatro rovers a la superficie del asteroide. Después de partir, voló más allá de la Tierra en diciembre de 2020, trayendo consigo una muestra.

De todos los resultados científicos de esa impresionante misión, el más interesante podría ser este: el asteroide Ryugu no sería un asteroide, sino el remanente de un cometa.

La misión Hayabusa 2 mostró que el asteroide Ryugu es una verdadera pila de escombros. En lugar de ser un gran trozo de roca monolítico, es un conglomerado de rocas más pequeñas. Al igual que otros asteroides, tiene forma de peonza —algo generado por su rápida rotación—.

Los autores dicen que «un escenario de formación ampliamente aceptado para Ryugu es una colisión catastrófica entre asteroides más grandes y la posterior acumulación gravitatoria lenta de escombros de colisión».

Mucha de la evidencia de Hyabusa 2 respaldaba la idea de que Ryugu es un asteroide, lo que los astrónomos asumieron desde su descubrimiento en 1999. Pero una cosa se destacó entre la evidencia que no encajaba con la definición clásica: Ryugu tiene una alta concentración de materia orgánica.

Entonces, si Ryugu es un asteroide de escombros creado a partir de la colisión de dos cuerpos más pequeños, ¿por qué tiene tanta materia orgánica concentrada?

Esa pregunta está en el centro de un nuevo estudio publicado en The Astronomical Journal Letters titulado El asteroide 162173 Ryugu: un origen cometario. El autor principal es el profesor asociado Hitoshi Miura de la Universidad de la ciudad de Nagoya.

En su artículo, los autores dicen que Ryugu no solo podría ser el remanente de un cometa, sino que asteroides similares a montones de escombros también podrían ser antiguos cometas. Los astrónomos llaman a estos objetos objetos Transición Cometa Asteroide (CAT).

La cámara de navegación óptica T de Hayabusa 2 capturó esta imagen de Ryugu desde una altitud de aproximadamente 64 m. El 21 de septiembre de 2018, tomó la foto alrededor de las 13:04 JST. Esta es la fotografía de mayor resolución obtenida de la superficie de Ryugu. Crédito: JAXA.

Los cometas se forman en los confines distantes y fríos del sistema solar. A diferencia de los asteroides, que son todos rocas, los cometas son helados y contienen rocas y volátiles congelados. Los volátiles son en su mayoría hielo de agua, pero los cometas también contienen dióxido de carbono congelado, amoníaco, metano y monóxido de carbono. Los astrónomos a veces las llaman «bolas de nieve sucias». Los cometas también tienen una atmósfera libre. Cuando se acercan al Sol, el calor derrite algunos volátiles creando la atmósfera y se subliman en el espacio. La atmósfera contiene polvo y gases volátiles.

Pero después de pasar muchas veces cerca del Sol, algunos cometas han perdido todos sus volátiles en el espacio. Lo que queda es solo roca. Esos a veces se llaman cometas extintos.

Si Ryugu es de hecho un antiguo cometa, ¿eso puede explicar sus características inusuales?

Ryugu gira rápidamente, lo que podría deberse a su vida anterior como cometa. «La sublimación del hielo hace que el núcleo del cometa pierda masa y se encoja, lo que aumenta su velocidad de rotación», explicó Miura en un comunicado de prensa. «Como resultado de este giro, el núcleo del cometa puede adquirir la velocidad de rotación requerida para formar una peonza».

Crédito: JAXA.

Según el autor, la hipótesis del cometa extinto también puede explicar el alto contenido de materia orgánica. Las moléculas orgánicas detectadas incluyen CO, CO2, metanol, sulfuro de carbonilo, formaldehído, ácido fórmico, metano y cianato. «Además, se cree que los componentes helados de los cometas contienen materia orgánica generada en el medio interestelar. Estos materiales orgánicos se depositarían en los escombros rocosos que quedan a medida que el hielo se sublima».

Los cometas como Ryugu tienen la misma materia orgánica que los asteroides de condrita carbonácea, pero están concentrados en la superficie. «La concentración local puede explicar el contenido orgánico extremadamente alto inferido del albedo», afirma el documento.

El equipo de investigación probó su hipótesis con simulaciones numéricas. Calcularon cuánto tiempo le tomaría a Ryugu perder todos sus volátiles y convertirse en un remanente rocoso. También calcularon el aumento en la velocidad de rotación requerida para dar forma al asteroide en lo que es hoy.

Transición a un asteroide. (a) Muestra el núcleo del cometa que contiene hielo de agua y roca. (b) Muestra el hielo que se sublima desde la capa exterior cuando el cometa entra en el sistema solar interior. (c) Muestra escombros rocosos acumulándose en la superficie y formando un manto poroso. (d) Muestra cómo el cometa se transforma en un asteroide después de que los volátiles restantes se subliman y escapan a través del manto poroso. Crédito: Miura et al. 2022.

«Nuestro cálculo sugiere que Ryugu fue una vez un cometa y estuvo activo durante los primeros 10 mil años y pasó el resto de su vida dinámica como un asteroide de pila de escombros», dice el estudio. «Este escenario es consistente con la evolución dinámica de los cometas modernos en el sistema solar».

Esta investigación se centra en asteroides con tres características: forma de peonza, composición/morfología de pila de escombros y alta concentración de materia orgánica. Los resultados muestran que Ryugu y asteroides similares son objetos de transición cometa-asteroide (CAT).

«Los CAT son objetos pequeños que alguna vez fueron cometas activos pero que se extinguieron y aparentemente no se pueden distinguir de los asteroides», explica Miura. «Debido a sus similitudes con los cometas y los asteroides, los CAT podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre nuestro sistema solar».

Hayabusa 2 trajo sus muestras de Ryugu a la Tierra y otra misión pronto hará lo mismo. La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA visitó el asteroide Bennu, un asteroide muy similar a Ryugu, y traerá sus muestras a la Tierra en 2023. El análisis de estas muestras debería confirmar si Ryugu y Bennu son asteroides o CAT.

Fuente: UT. Edición: MP.