Un asteroide que ha estado vagando por el espacio durante miles de millones de años habrá sido bombardeado por todo, desde rocas hasta radiación. Miles de millones de años de viaje a través del espacio interplanetario aumentan las probabilidades de chocar con algo en el vasto vacío, y al menos uno de esos impactos tuvo la fuerza suficiente para dejar al asteroide Ryugu cambiado para siempre.
Cuando la nave espacial Hayabusa2 de la Agencia Espacial Japonesa aterrizó en Ryugu, recogió muestras de la superficie que revelaron que las partículas de magnetita (que suele ser magnética) en el regolito del asteroide carecen de magnetismo. Un equipo de investigadores de la Universidad de Hokkaido y varias otras instituciones de Japón ofrecen ahora una explicación de cómo este material perdió la mayoría de sus propiedades magnéticas. Su análisis mostró que fue causado por al menos una colisión de micrometeoritos de alta velocidad que rompió la estructura química de la magnetita de modo que ya no era magnética.
“Supusimos que la pseudomagnetita se creó [as] «Es el resultado de la erosión espacial por el impacto de micrometeoritos», dijeron los investigadores, dirigidos por el profesor Yuki Kimura de la Universidad de Hokkaido, en un estudio publicado recientemente en Nature Communications.
Lo que queda…
Ryugu es un objeto relativamente pequeño sin atmósfera, lo que lo hace más susceptible a la erosión espacial (alteración por micrometeoroides y el viento solar). 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 de un asteroide, por lo que no estuvieron expuestos al brutal entorno del espacio interplanetario. También pueden alterarse a medida que caen en picado a través de la atmósfera o mediante procesos físicos en la superficie. Cuanto más tiempo se tarda en encontrar un meteorito, más información se puede perder.
Ryugu, que alguna vez fue parte de un cuerpo mucho más grande, es un asteroide de tipo C, o carbonoso, lo que significa que está hecho principalmente de rocas de arcilla y silicatos. Estos minerales normalmente necesitan agua para formarse, pero su presencia se explica por la historia de Ryugu. Se cree que el asteroide nació a partir de escombros después de que su cuerpo progenitor se rompiera en pedazos en una colisión. El cuerpo principal también estaba cubierto de hielo de agua, lo que explica la magnetita, los carbonatos y los silicatos que se encuentran en Ryugu; estos necesitan agua para formarse.
La magnetita es un mineral ferromagnético (que contiene hierro y es magnético). Se encuentra en todos los asteroides de tipo C y puede utilizarse para determinar su magnetización remanente o restante. La magnetización remanente de un asteroide puede revelar qué tan intenso era el campo magnético en el momento y lugar de formación de la magnetita.
Kimura y su equipo pudieron medir la magnetización remanente en dos fragmentos de magnetita (conocidos como framboides debido a su forma particular) de la muestra de Ryugu. Es una prueba de un campo magnético en la nebulosa en la que se formó nuestro Sistema Solar y muestra la fuerza de ese campo magnético en el momento en que se formó la magnetita.
Sin embargo, otros tres fragmentos de magnetita analizados no estaban magnetizados en absoluto. Aquí es donde entra en juego la meteorización espacial.
…y lo que se perdió
Utilizando holografía electrónica, que se realiza con un microscopio electrónico de transmisión que envía ondas de electrones de alta energía a través de una muestra, los investigadores descubrieron que los tres framboides en cuestión no tenían estructuras químicas magnéticas. Esto los diferenciaba drásticamente de la magnetita.
Un análisis más detallado con microscopía electrónica de transmisión 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 experimentado una reducción química, donde los electrones fueron donados al sistema. . Esta pérdida de oxígeno (y de hierro oxidado) explicó la pérdida de magnetismo, que depende de la organización de los electrones en la magnetita. Por eso Kimura se refiere a ella como «pseudomagnetita».
Pero, ¿qué desencadenó la reducción que desmagnetizó la magnetita en primer lugar? Kimura y su equipo descubrieron que había más de cien partículas de hierro metálico en la parte del espécimen de donde procedían los framboides desmagnetizados. Si un micrometeorito de cierto tamaño hubiera golpeado esa región de Ryugu, habría producido aproximadamente esa misma cantidad de partículas de hierro a partir de los framboides de magnetita. Los investigadores creen que este objeto misterioso era bastante pequeño, o tendría que haberse movido 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 una impostora, pero en realidad ayudará a las próximas investigaciones que buscan descubrir más sobre cómo era el Sistema Solar primitivo. Su presencia indica la presencia anterior de agua en un asteroide, así como la erosión espacial, como el bombardeo de micrometeoroides, que afectó la composición del asteroide. La cantidad de magnetismo que se perdió también afecta la remanencia general del asteroide. La remanencia es importante para determinar el magnetismo de un objeto y la intensidad del campo magnético a su alrededor cuando se formó. Lo que sabemos sobre el campo magnético primitivo del Sistema Solar ha sido reconstruido a partir de registros de remanencia, muchos de los cuales provienen de magnetita.
Es posible que algunas propiedades magnéticas de esas partículas se hayan perdido hace eones, pero en el futuro se podría ganar mucho más a partir de lo que queda.
Comunicaciones de la naturaleza, 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-47798-0