Investigadores de la Arizona State University (ASU) han hecho las primeras mediciones de agua contenidas en muestras de la superficie de un asteroide. Las muestras procedían del asteroide Itokawa y fueron recolectadas por la sonda espacial japonesa Hayabusa.

Los hallazgos del equipo sugieren que los impactos tempranos en la historia de la Tierra por asteroides similares podrían haber generado hasta la mitad del agua de los océanos de nuestro planeta.

Ziliang Jin, investigador postdoctoral en la School of Earth and Space Exploration de ASU y autor principal del estudio, dijo en un comunicado:

Encontramos que las muestras que examinamos estaban enriquecidas en agua en comparación con el promedio de los objetos del sistema solar interno”.

La coautora del estudio, Maitrayee Bose, profesora asistente en la escuela, dijo:

Fue un privilegio que la agencia espacial japonesa JAXA estuviera dispuesta a compartir cinco partículas de Itokawa con un investigador estadounidense. También se refleja bien en nuestra escuela”.

Ziliang Jin (derecha) y Maitrayee Bose (izquierda), cargando las muestras de Itokawa en la cámara de alto vacío del instrumento NanoSIMS 50L en ASU. Crédito: M. Bose

Agua en el asteroide Itokawa

La idea del equipo de buscar agua en las muestras de Itokawa fue una sorpresa para el proyecto Hayabusa.

Bose dijo:

Hasta que lo propusimos, nadie pensó en buscar agua”. Estoy feliz de informar que nuestra corazonada dio sus frutos”.

En dos de las cinco partículas, el equipo identificó el mineral piroxeno. En muestras terrestres, los piroxenos tienen agua en su estructura cristalina. Bose y Jin sospechaban que las partículas de Itokawa también podían tener trazas de agua, pero querían saber exactamente cuánto. Itokawa ha tenido un historial aproximado de calentamiento, impactos múltiples, choques y fragmentación. Estos elevarían la temperatura de los minerales y expulsarían el agua.

Asteroide Itokawa. Crédito: NASA Solar System Exploration

Para estudiar las muestras, cada una de aproximadamente la mitad del grosor de un cabello humano, el equipo utilizó el Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer (NanoSIMS) de ASU, que puede medir estos diminutos granos minerales con gran sensibilidad.

Las mediciones de NanoSIMS revelaron que las muestras eran inesperadamente ricas en agua. También sugieren que incluso los asteroides nominalmente secos como Itokawa pueden, de hecho, albergar más agua de la que los científicos han supuesto.

Un mundo fragmentado

Itokawa es un asteroide con forma de maní de aproximadamente 548 metros de largo y 213 a 304 metros de ancho. Circula el Sol cada 18 meses a una distancia promedio de 1.3 veces la distancia Tierra-Sol. Parte del camino de Itokawa lo lleva dentro de la órbita de la Tierra y, en la medida de lo posible, se extiende un poco más allá de Marte.

Basados ​​en el espectro de Itokawa en telescopios terrestres, los científicos planetarios lo ubican en la clase S. Esto lo vincula con los meteoritos pedregosos, que se cree que son fragmentos de asteroides de tipo S que se rompen en colisiones.

En estructura, Itokawa se parece a un par de pilas de escombros aplastados. Tiene dos lóbulos principales, cada uno cubierto de cantos rodados pero con diferentes densidades generales, mientras que entre los lóbulos hay una sección más estrecha.

Jin y Bose señalan que el Itokawa de hoy es el remanente de un cuerpo padre de al menos 19 kilómetros de ancho que en algún momento se calentó entre 1.000 y 1.500 grados Fahrenheit. El cuerpo original sufrió varios choques grandes por los impactos, con un evento final que lo rompió. Como consecuencia, dos de los fragmentos se fusionaron y formaron el Itokawa de hoy, que alcanzó su tamaño y forma actuales hace aproximadamente 8 millones de años.

Morfología original de las dos partículas de Itokawa estudiadas. Crédito: Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), editado por Z. Jin

Añade que a pesar de la catastrófica desintegración del cuerpo parental y de los granos de muestra que están expuestos a la radiación y los impactos de los micrometeoritos en la superficie, los minerales aún muestran evidencia de agua que no se ha perdido en el espacio.

Además, Jin dijo:

Los minerales tienen composiciones isotópicas de hidrógeno que son indistinguibles de la Tierra”.

Bose explica:

Esto significa que los asteroides de tipo S y los cuerpos progenitores de condritas comunes son probablemente una fuente crítica de agua y varios otros elementos para los planetas terrestres”.

El estudio científico ha sido publicado en Science Advances.