L'asteroide Bennu: supervivent de l’escorça d’un món oceànic

L’estudi d’una petita part dels 121 grams de mostres portades de l’asteroide Bennu per la missió OSIRIS-REx de la NASA ja ha permès realitzar un descobriment tan sorprenent com inesperat. Molts dels fragments recuperats de la coberta de regolita d’aquest petit asteroide contenen minerals que denoten el passat aquós del món del qual procedeix aquest petit asteroide.

Figura 1. Animació de la rotació de Bennu creada a partir de les imatges obtingudes per la nau espacial OSIRIS-REx, des d'una distància al voltant de 80 km, el 2 de desembre de 2018 - Imatge: NASA/Goddard/University of Arizona

El treball de recerca que veu ara la llum, titulat Asteroid (101955) Bennu in the laboratory: Properties of the sample collected by OSIRIS-REx, ha estat liderat per l’investigador principal de la missió Dante S. Laureta i per Harold Connolly. L’estudi de les mostres de Bennu evidencia que el seu asteroide progenitor fou alterat extensivament per l’aigua. Això ho demostra la presència de fosfats i altres minerals d’alteració aquosa extrema a l’interior d’algunes de les roques recuperades per la missió OSIRIS-REx.

Figura 2. Una petita fracció de la mostra de Bennu retornada per la missió OSIRIS-REx de la NASA, mostrada en imatges microscòpiques. El panell superior esquerre mostra una partícula fosca de Bennu, de prop d’un mil·límetre, amb una escorça exterior de fosfat brillant. Els altres tres panells mostren vistes progressivament ampliades d’un fragment de la partícula que es va separar al llarg d’una vena brillant que conté fosfat, capturat per un microscopi electrònic de rastreig - Imatge: Pres de Lauretta et al. (2024)

El passat del sistema solar marcat per grans impactes

Els primers temps del sistema solar van estar marcats pel creixement dels anomenats planetesimals a partir dels materials que es van condensar al voltant del Sol fa uns 4.565 milions d’anys. La col·lisió entre aquests primers blocs va portar a la formació de cents d’embrions planetaris, alguns dels quals estaven hidratats i van donar lloc a cossos planetaris rics en aigua.

No obstant això, la immensa majoria d’aquests embrions planetaris van ser destruïts en colossals impactes que van acabar amb la formació del nostre sistema solar (Mercuri, Venus, Terra i Mart). Només uns pocs embrions afortunats, que potser es van ubicar en racons menys exposats a grans impactes, no foren destruïts, com podria ser el cas de l’asteroide més gran: Ceres.

Les mostres de Bennu contenen fosfat de magnesi i sodi, i això va suposar una sorpresa per a l’equip d’investigació, perquè no s’havien detectat abans, quan es partia de les dades de teledetecció recopilades per OSIRIS-REx. Aquest tipus de minerals es poden trobar a l’escorça oceànica de la Terra i són característics de mons oceànics. Per això, la seva presència a les roques portades de Bennu apunta que aquest petit asteroide podria haver-se escindit d’un món oceànic primitiu, diminut i desaparegut fa molt de temps.

Figura 3. L’asteroide Bennu és una pila de roques amb un eix major de 565 metres, aquí vist des d’una distància de 80 km per la missió OSIRIS-REx - Imatge: NASA/Goddard/University of Arizona

De fet, un altre estudi recent sobre la dinàmica orbital de Bennu i també de l’asteroide Ryugu (Source regions of carbonaceous meteorites and NEOs, 2024) apunta que tots dos asteroides, les mostres dels quals han retornat les missions OSIRIS-REx i Hayabusa 2 respectivament, han de provenir d’una extensa família associada a l’asteroide 142 Polana, d’uns 55 km de diàmetre.

Aquests agrupaments de múltiples objectes, probablement produïts per la fragmentació catastròfica d’un cos progenitor més gran, solen donar-se en determinades regions del cinturó principal d’asteroides, ubicat entre Mart i Júpiter. Per això, les famílies d’asteroides no són sinó l’evidència palpable que els cossos més grans han estat destruïts per colossals impactes al llarg dels eons.

Com que aquests asteroides són cossos molt foscos, que reflecteixen menys d’un 5% de la llum que reben del Sol, podríem dir que suposen un repte per a la seva detecció primerenca. De fet, no oblidem que Bennu és un dels asteroides estudiats pel programa Sentry de la NASA degut als seus encontres propers a la Terra a finals del pròxim segle, tot i que la seva evolució dinàmica no suposa cap risc a curt ni mitjà termini.

La rellevància de les missions de retorn de mostres

Les missions de retorn de mostres proporcionen una informació extraordinàriament valuosa. Això ho exemplifiquen les mostres de Bennu.

No hi ha dubte que aquest material recuperat per la sonda OSIRIS-REx resulta clau per desentranyar els primers processos d’hidratació dels primers mons formats en el sistema solar, però també possiblement sobre les propietats catalitzadores de compostos orgànics que els minerals pristins que formen aquestes roques extraterrestres proporcionaren perquè sorgís la complexitat necessària per generar la vida a la Terra, com s’explica a l’article The key role of meteorites in the formation of relevant prebiotic molecules in a formamide/water environament (Luca Rotelli et al., 2016).

Figura 4. La càpsula de retorn de mostres de la missió OSIRIS-REx de la NASA al cap de poc d’aterrar al desert de Utah, el diumenge 24 de setembre de 2023. La mostra continguda fou recollida de la coberta de regolita de l’asteroide Bennu l’octubre del 2020 per la nau espacial OSIRIS-REx de la NASA - Imatge: NASA/Keegan Barber

Aquestes anàlisis de les roques recuperades de la superfície de l’asteroide Bennu també exemplifiquen la rellevància de desenvolupar aquest tipus de missions de retorn de mostres. Alguns dels minerals que sorprenen els experts són fàcilment friables i podrien no sobreviure al trànsit de milions d’anys que hauria de cobrir la roca a l’espai o tampoc a la brusca trobada, ablació i deceleració que patiria aquesta roca a l’atmosfera terrestre, perdent més d’un 95% de la massa inicial en l’ablació durant l’entrada a hipervelocitat que típicament genera la fase lluminosa coneguda com a bola de foc. Pensant en els que encara creuen, irrespectuosament envers els exploradors espacials, que la Terra és plana, no hi ha dubte que sense aquestes mostres retornades potser alguns encara pensarien que la Lluna i els asteroides són fets de formatge.