Cuando la nave espacial Hayabusa-2 de JAXA entregó muestras del asteroide Ryugu a la Tierra a fines de 2020, la expectativa era alta. ¿Qué podría estar esperando para decirnos la roca espacial?
Los asteroides son cápsulas del tiempo del Sistema Solar, que contienen material de principios de su historia. Como encontró un estudio de 2021, las muestras de Ryugu contenían carbono, nitrógeno y oxígeno, todos los ingredientes necesarios para la vida, y un estudio de 2022 descubrió evidencia de agua (y posiblemente un lago subterráneo) que se había secado hace mucho tiempo. También se reveló que Ryugu y su cuerpo principal contienen algunas de las rocas más antiguas del Sistema Solar. Sin embargo, las piezas de este asteroide aún tenían más que decir.
Resultó que dos de las muestras de Ryugu tenían un fragmento de algo que se destacaba visualmente. Los investigadores descubrieron que estaban viendo fragmentos, o clastos, de roca con una composición química que difería del resto de Ryugu. Estos clastos eran más altos en azufre y hierro, pero más bajos en oxígeno, magnesio y silicio. Eso significaba que posiblemente no podrían haberse formado con Ryugu, por lo que tuvieron que haber sido adquiridos a través de un impacto posterior; pero el asteroide aún tenía más que decir.
Incrustados en los clastos había pequeños granos de roca hechos de estrellas que murieron antes de que existiera el Sol. “[The chemical makeup of] los clastos primitivos en comparación con Ryugu a granel sugieren que los clastos se formaron en una parte única del disco protoplanetario enriquecido en materiales presolares”, dijo el equipo de investigación en un estudio publicado recientemente en Science Advances.
El material del que están hechas las estrellas
Ahora se cree que los clastos en las muestras de Ryugu C0002 y A0040 se originaron en los confines del Sistema Solar. Mediante el uso de diferentes tipos de microscopía electrónica junto con la espectroscopia de rayos X de dispersión de energía y la espectrometría de masas de iones secundarios a nanoescala, los investigadores determinaron de qué estaban hechos. Los granos de silicato presolares dentro de los clastos contenían cantidades significativas del isótopo Carbono-13. La mayoría de los granos eran de carburo de silicio. Esto le dijo al equipo que los granos presolares se habían formado alrededor de estrellas de rama gigante asintótica (AGB) (en las que nuestro Sol se convertirá algún día), aunque uno de ellos mostró signos de un posible origen de supernova.
La mayoría de las estrellas son estrellas de secuencia principal. Después de haber quemado el hidrógeno en su núcleo a través de la fusión nuclear, evolucionan a estrellas AGB, que son similares a las gigantes rojas. Vientos poderosos soplan las capas exteriores de estas estrellas hasta que no queda nada más que una enana blanca. La mayoría de los granos presolares encontrados en los clastos de Ryugu parecían provenir de estrellas AGB con un contenido de metal similar o inferior al del Sol, como dos granos presolares dentro de la muestra C0002 que tenían un alto contenido del isótopo oxígeno-17. La proporción de oxígeno-17 a oxígeno-18 proporciona evidencia de la nucleosíntesis en las estrellas, ya que solo se producen altos niveles de oxígeno-18 en las supernovas.
Algunos granos en Ryugu tenían una proporción de oxígeno 17/18 que coincidía con la de las estrellas AGB. Solo un grano con alto contenido de oxígeno-18 mostró una proporción consistente con una supernova.
Viajando a través del tiempo y el espacio profundo
Atravesar el espacio era peligroso para esos granos, porque los materiales en muchos de ellos no pueden sobrevivir al contacto con el agua. Esto significa que el impacto que los llevó a Ryugu o a su padre tuvo que haber ocurrido en algún momento después de que el asteroide o el padre perdiera su agua. Debido a que el cuerpo principal de Ryugu probablemente se formó en el borde del Sistema Solar y fue empujado hacia adentro más tarde por las interacciones gravitacionales, los investigadores creen que una vez pudo haber contenido más granos presolares que el agua terminó borrando.
Hay algunos tipos de granos presolares que pueden sobrevivir al agua. Aunque los silicatos presolares no lo lograrán, el carburo de silicio y los granos de grafito que son anteriores al Sol sí lo harán, y estos también se encontraron en Ryugu. Por extraño que parezca, Ryugu tenía algunas similitudes químicas con el cometa Wild 2, que fue muestreado por la misión Stardust de la NASA, aunque no era una coincidencia exacta. Este hallazgo aún podría significar que al menos algunos de los granos presolares encontrados en las muestras de Ryugu podrían haber venido originalmente de un cometa.
Mientras esperamos que toquen muestras del asteroide Bennu, parece que Ryugu todavía tiene mucho que decirnos sobre cómo era el Sistema Solar antes de que tuviéramos un Sol.
Avances científicos, 2023. DOI: 10.1126/sciadv.adh1003
Elizabeth Rayne es una criatura que escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se disfraza como un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter @quothravenrayne.