Diego Rojas
Apenas unos días antes de que una nave espacial aterrice en Bennu, un modelo recién lanzado del asteroide muestra una historia compleja, incluido el hecho de que su regolito superficial podría haberse expandido y contraído al menos una vez.
La información proviene de los datos recopilados en el Altímetro Láser OSIRIS-Rex (OLA) dirigido por Canadá. El láser de alta resolución del instrumento reunió más de 3 mil millones de puntos de datos en Bennu antes de fracasar el año pasado después de tomar un orden de magnitud más mediciones de las esperadas. (Un láser de baja resolución sigue funcionando para cosas como el soporte de enfoque de la cámara.)
Uno de los trabajos de OLA es ayudar con un toque e ir por la nave espacial, cuyo acrónimo significa Orígenes, Interpretación Espectral, Identificación de Recursos, Explorador de Regolitos de Seguridad. El oct. el 20 de septiembre, si todo va según lo planeado, la nave espacial de la NASA recogerá una pequeña muestra de Bennu para regresar a la Tierra en septiembre de 2023.
El nuevo documento, sin embargo, utiliza datos de OLA para comprender mejor la formación y evolución de Bennu. Solo un puñado de naves espaciales han visitado un asteroide, y OLA proporciona la mejor vista de la forma general de un mundo tan pequeño, utilizando el método de alcance láser. Las misiones anteriores se basaron principalmente en el uso de datos como imágenes estéreo junto con modelos de iluminación, dijo el autor principal del artículo, Michael Daly, director del Centro de Investigación en Ciencias de la Tierra y el Espacio de la Universidad de York, en una entrevista.
«Esta es la primera vez que presentamos los datos subyacentes que obtuvimos (de OLA) el año pasado, en julio y agosto», dijo. «Construimos una resolución de 20 centímetros del asteroide utilizando datos de OLA, que no se publicaron hasta ahora.”
El poder del conjunto de datos brilla en una nueva película lanzada por el equipo, que muestra un modelo global de Bennu basado en datos de la técnica OLA de Detección y Alcance de Luz (LIDAR) utilizada para sondear el asteroide. Lidar se utiliza para medir distancias que van desde el asteroide a la nave espacial, proporcionando una idea de la forma del asteroide, así como la altura de varias características, como las rocas. La película muestra una vista espectacular de Bennu utilizando los datos de alta resolución.
Detrás de los datos hay una ciencia valiosa para comprender mejor la historia de formación de Bennu, que puede ser aplicable a otros asteroides. Los científicos estudian estos pequeños mundos para comprender mejor la evolución de nuestro sistema solar, que una vez estuvo lleno de asteroides, cometas y planetesimales (los inicios de los planetas). Si bien gran parte del material primitivo finalmente se fusionó en los planetas y lunas que vemos hoy, todavía existen bastantes mundos pequeños, lo que proporciona una valiosa cápsula del tiempo para estudiar cómo se unió el sistema solar.
OLA ha revelado dos aspectos clave de Bennu que nunca antes se habían mostrado, ya sea a través de exámenes previos de naves espaciales o mediante observaciones con instalaciones como el Telescopio Arecibo en Puerto Rico,que obtuvo imágenes de radar de baja resolución de Bennu antes del lanzamiento de OSIRIS-REx en 2016.
El primer aspecto es la asimetría superficial entre el norte y el sur de Bennu. Además, las rocas en estas regiones están impidiendo que el material más fino migre al ecuador, lo que se esperaría de lo contrario de lo que los científicos predicen, según el giro del asteroide alrededor de su eje.
«Esos procesos de escala fina se relacionan con la edad de la superficie», dijo Daly, y agregó que la edad de la superficie puede no ser la verdadera edad del asteroide, ya que la superficie está sujeta a muchos cambios. Es probable que haya más información (y un posible rango de edad) con futuras versiones de datos de OLA, pero por ahora, Daly dijo que la edad del asteroide aún se está estudiando.
El otro hallazgo nuevo se relaciona con algunas crestas encontradas en Bennu, principalmente en las regiones del norte, pero con algunas otras mostradas en el sur. Bennu, como muchos asteroides, está construido un poco como una pila de escombros que se mantiene unida por la gravedad. Las crestas muestran que al menos una vez en la historia de Bennu, la pila de escombros se expandió en el espacio y luego se contrajo de nuevo, sin desgarrar por completo el asteroide, pero aún así, en términos de Daly, «exhaló» un poco.
Este evento puede haber ocurrido debido a algo llamado efecto YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack), que ocurre cuando un asteroide en rotación absorbe la radiación solar y luego la reemite en forma de energía. Este proceso puede acelerar el giro de un asteroide, haciendo que el asteroide gire más rápido. Dicho esto, la «respiración» en Bennu es única entre el puñado de asteroides estudiados de cerca, dijo Daly, lo que dificulta predecir qué tan común es entre la población de asteroides en general.
Daly dijo que también es posible que Bennu tenga episodios respiratorios periódicos, pero que sería difícil de predecir excepto a través de modelos. «Desafortunadamente, cuando ocurren (estas) interrupciones, reinician todo el asteroide», explicó, lo que significa que la superficie se interrumpe hasta tal punto que se borra cualquier evidencia de interrupciones pasadas. «Todo lo que realmente podemos hacer es mirar la última versión del asteroide y poner restricciones a esa interrupción», explicó.
OLA de Canadá, que cuenta con el apoyo de la Agencia Espacial Canadiense, ha sido una técnica poderosa para tener una idea de la forma y el tamaño de Bennu. OLA también terminó desempeñando un papel clave en la planificación del aterrizaje después de que se descubrió que la superficie de Bennu era más compleja de lo previsto, dijo Daly, lo que significó que el equipo asumió tareas adicionales e inesperadas para el apoyo al aterrizaje. «Ha estado excepcionalmente ocupado para mi equipo en York», dijo, y eso es incluso antes de tener en cuenta la necesidad de operar de forma remota desde el equipo principal de la nave espacial en Tucson, Arizona, debido a las restricciones de cuarentena por la pandemia del nuevo coronavirus.
OLA ha sido una bendición para el estudio de asteroides, agregó. No es un instrumento perfecto, a veces subestima las alturas de los cantos rodados y tiende a funcionar un poco menos bien en áreas con «geometría deficiente» para analizar, como en los polos. Pero en general, OLA ha dado a los científicos la forma completa del asteroide y eventualmente proporcionará un mapa de características con una resolución increíble de 5 cm en algunos lugares.
Un área que realmente se beneficiará de este fino detalle será examinar las propiedades físicas de los cráteres más cercanos a la superficie. El conteo de cráteres también dará una idea de la distribución de frecuencias, que a su vez debería (con más iteraciones de los datos) conducir a una estimación de la edad superficial de Bennu, dijo Daly.
Un artículo basado en la investigación fue publicado el oct. 8 en Avances Científicos.
