Las muestras que OSIRIS-REx trajo del asteroide Bennu resuelven un misterio que llevaba años desconcertando a los científicos

Cuando la sonda OSIRIS-REx, de la NASA, llegó a su destino en el asteroide Bennu en 2018, se encontró con algo inesperado. Según las mediciones tomadas por el telescopio Spitzer en 2007, este asteroide se calienta mucho cuando está expuesto a la radiación solar y se enfría igual de rápido por la noche. Esto es algo que en la Tierra ocurre en zonas que están cubiertas por roca fina, como la arena de playa. Por eso, pensaron que tocar la superficie y tomar muestras sería coser y cantar. En cambio, el lugar en el que trabajó la nave tenía una orografía complicada, con rocas de gran tamaño. 

Más allá de lo trabajoso que fue tomar muestras, se encontraron con el problema de explicar a qué se debían esos cambios de temperatura. Ha sido todo un misterio hasta ahora, pues unos científicos de la Universidad de Arizona han sugerido una respuesta bastante plausible. 

Inercia térmica. En la Tierra, la arena de playa tiene una baja inercia térmica. Otros materiales rocosos más sólidos o compactos, como el hormigón, tienen valores más altos, ya que se calientan y pierden el calor muy poco a poco. Eso habría sido lo lógico con las rocas tan grandes que se encontraron en Bennu. No obstante, su inercia térmica era la de la arena de playa. La misión inicial de OSIRIS-REx era tomar muestras del asteroide, pero ahora los científicos tenían un motivo más para hacerlo: necesitaban saber por qué se enfriaban tan rápido esas rocas.

Poros y grietas. Lo primero que se observó al analizar las muestras de roca que se llevaron a la Tierra para su estudio es que estaban compuestas por un material muy poroso. Eso, desde luego, favorece que se enfríe más deprisa. Pero no tanto como para tener una inercia térmica tan reducida. Se observó que también exhibían una red extensa de fracturas atravesando su interior. Ahora bien, ¿cómo afectan esas grietas a la dispersión del calor? Necesitaban medirlo, pero antes tenían que comprobar que la incoherencia que detectaron no se debía a fallos en las mediciones de Spitzer. 

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Termografía lock-in. Este es el nombre de la prueba que se usó para analizar qué tienen que ver las fracturas con la temperatura. A grandes rasgos, consiste en exponer a un láser una parte de la muestra y estudiar cómo se propaga el calor a su alrededor. Con ella, se puede calcular la inercia térmica de partículas diminutas, algo que no puede hacerse con un termómetro convencional. Gracias a esta herramienta, se comprobó que la inercia térmica es más o menos la misma que se había medido con el Spitzer. 

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Simulaciones de ordenador. Ya tenían datos sobre la inercia térmica a una escala muy pequeña, pues disponían de muestras reducidas. El siguiente paso era analizar qué pasa a escala de bloque, por lo que utilizaron simuladores de ordenador que no solo demostraron que la inercia térmica se mantiene. También apuntaron a las fracturas como “culpables” de ese enfriamiento acelerado que tanto les sorprendió.

Por qué importa. Hasta ahora, se solían extrapolar los datos de inercia térmica tomados por telescopios y sondas directamente al tamaño de las rocas que componen un objeto: baja inercia térmica, roca fina, alta inercia térmica, rocas más gruesas. Con lo ocurrido en Bennu vemos que, en realidad, hay más factores implicados en los valores de este parámetro, por lo que esta extrapolación sería engañosa y haría falta tomar más datos. 

De momento, tomar muestras de un asteroide es un hito que solo han conseguido OSIRIS-REx y las sondas japonesas Hayabusa-1 y Hayabusa-2, con los asteroides Itokawa y Ryugu. También pretende hacerlo la sonda china Tianwen-2 con el asteroide Kamo’oalewa, aunque aún no ha regresado de su viaje. De todos modos, se espera que en el futuro esto sea algo más frecuente. Así, podrán analizarse mucho mejor los parámetros que realmente conforman la inercia térmica. 

Imagen | NASA's Scientific Visualization Studio - Kel Elkins, Bashar Rizk, Carina Bennett, Daniella DellaGiustina, Dante Lauretta, Dathon Golish, Jason Dworkin, Jeff Seabrook, Michael Daly, Olivier Barnouin, Dan Gallagher, Ian Jones, Laurence Schuler

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