NASA's OSIRIS-REx La misión ha devuelto una muestra del asteroide Bennu, revelando que contiene materiales clave del sistema solar y posibles signos de un pasado acuoso. Este descubrimiento proporciona información valiosa sobre las condiciones del sistema solar primitivo y los posibles orígenes de la vida.

Una inmersión profunda en la muestra de rocas y polvo devuelta desde el asteroide cercano a la Tierra Bennu por la misión OSIRIS-REx de la NASA, dirigida por la Universidad de Arizona, reveló algunas sorpresas largamente esperadas.

Bennu contiene los ingredientes originales que formaron nuestro sistema solar, según descubrió el equipo de análisis de muestras de OSIRIS-REx. El polvo del asteroide es rico en carbono y nitrógeno, así como en compuestos orgánicos, todos los cuales son componentes esenciales para la vida tal como la conocemos. La muestra también contiene fosfato de sodio y magnesio, lo que sorprendió al equipo de investigación porque no se había visto en los datos de teledetección recopilados por la nave espacial en Bennu. Su presencia en la muestra sugiere que el asteroide puede haberse desprendido de un mundo oceánico primitivo, diminuto y desaparecido hace mucho tiempo.

La cápsula de retorno de muestras de la misión OSIRIS-REx de la NASA se ve poco después de aterrizar en el desierto el 24 de septiembre de 2023, en el campo de entrenamiento y pruebas de Utah del Departamento de Defensa. La muestra fue recolectada del asteroide Bennu en octubre de 2020 por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA. Crédito: NASA/Keegan Barber

Viaje de muestra y entrega de Bennu

Lanzada el 8 de septiembre de 2016, la nave espacial Orígenes, interpretación espectral, identificación de recursos y seguridad-Regolith Explorer, denominada OSIRIS-REx, comenzó su viaje hacia el asteroide cercano a la Tierra Bennu para recolectar una muestra de rocas y polvo de la superficie. OSIRIS-REx fue la primera misión estadounidense en recolectar una muestra de un asteroide. La nave espacial entregó la muestra, con un peso de 4,3 onzas o 121,6 gramos, a la Tierra el 24 de septiembre de 2023.

«Tener finalmente la oportunidad de sumergirse en la muestra OSIRIS-REx de Bennu después de todos estos años es increíblemente emocionante», dijo Dante Lauretta, investigador principal del OSIRIS-REx y Profesor Regents de ciencias planetarias en el Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona. “Este descubrimiento no sólo responde a preguntas de larga data sobre el sistema solar primitivo, sino que también abre nuevas vías de investigación sobre la formación de la Tierra como planeta habitable. Las ideas descritas en nuestro artículo general despertaron aún más curiosidad, impulsando nuestro entusiasmo por explorar más profundamente”.

Lauretta es coautora principal de un artículo publicado en Meteoritos y ciencia planetaria que detalla la naturaleza de la muestra de asteroide. El artículo también sirve como introducción a Catálogo de muestra de Bennuun recurso en línea donde la información sobre muestras se pone a disposición del público y donde los científicos pueden solicitar material de muestra para su propia investigación.

«La publicación del primer artículo dirigido por el Dr. Lauretta y el Dr. Connolly que describe la muestra de Bennu es un hito emocionante para la misión y el Laboratorio Planetario y Lunar», dijo Mark Marley, director del Laboratorio Planetario y Lunar de la UArizona y jefe de el Departamento de Ciencias Planetarias. “Nuestros profesores, científicos y estudiantes seguirán estudiando la muestra durante los años y décadas venideros. Por ahora, sólo podemos imaginar las historias sobre los orígenes de nuestro planeta y la vida en él que aún nos pueden contar los granos de Bennu que ya se encuentran en nuestros laboratorios”.

Una vista de arriba hacia abajo de uno de los contenedores que contienen rocas y polvo del asteroide Bennu, con una escala de hardware marcada en centímetros. Crédito: NASA/Erika Blumenfeld y Joseph Aebersold

¿Un «pasado acuoso» para Bennu?

El análisis de la muestra de Bennu reveló información intrigante sobre la composición del asteroide. Dominada por minerales arcillosos, particularmente serpentinos, la muestra refleja el tipo de roca que se encuentra en las dorsales oceánicas de la Tierra, donde el material del manto, la capa debajo de la corteza terrestre, encuentra agua.

Esta interacción entre el agua del océano y los materiales del manto terrestre da como resultado la formación de arcilla y da lugar a una variedad de minerales, incluidos carbonatos, óxidos de hierro y sulfuros de hierro. Pero el hallazgo más inesperado en la muestra de Bennu es la presencia de fosfatos solubles en agua, dijo Lauretta. Estos compuestos son componentes de la bioquímica de toda la vida conocida en la Tierra en la actualidad.

Un fosfato similar se encontró en la muestra del asteroide Ryugu entregada por la misión Hayabusa2 de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón en 2020. Pero el fosfato de sodio y magnesio detectado en la muestra de Bennu destaca por su falta de inclusiones, que son como pequeñas burbujas de otros minerales. atrapado dentro de la roca y el tamaño de sus granos, sin precedentes en cualquier muestra de meteorito, dijo Lauretta.

El descubrimiento de fosfatos de magnesio y sodio en la muestra de Bennu plantea preguntas sobre los procesos geoquímicos que unieron estos elementos y proporciona pistas valiosas sobre las condiciones históricas de Bennu.

«La presencia y el estado de los fosfatos, junto con otros elementos y compuestos en Bennu, sugieren un pasado acuoso para el asteroide», dijo Lauretta. “Bennu potencialmente podría haber sido parte de un mundo más húmedo. Aunque esta hipótesis requiere más investigación”.

Este mosaico de Bennu fue creado a partir de observaciones realizadas por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA que estuvo cerca del asteroide durante más de dos años. Crédito: NASA/Goddard/Universidad de Arizona

De un sistema solar joven

A pesar de su posible historia de interacción con el agua, Bennu sigue siendo un asteroide químicamente primitivo, con proporciones elementales muy similares a las del Sol.

«La muestra que devolvimos es el mayor depósito de material de asteroide inalterado que existe actualmente en la Tierra», dijo Lauretta.

La composición del asteroide ofrece una idea de los primeros días de nuestro sistema solar, hace más de 4.500 millones de años. Las rocas han mantenido su estado original, no habiéndose derretido ni vuelto a solidificar desde su creación, afirmando su naturaleza prístina y sus orígenes antiguos.

Este concepto artístico muestra la nave espacial OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security – Regolith Explorer) contactando al asteroide Bennu con el mecanismo de brazo de muestra Touch-And-Go o TAGSAM. La misión devolvió con éxito una muestra del revestimiento de la superficie de Bennu para su estudio en la Tierra. Crédito: NASA

Consejos sobre los componentes básicos de la vida

El equipo también confirmó que el asteroide es rico en carbono y nitrógeno. Estos elementos son cruciales para comprender los entornos en los que se originaron los materiales de Bennu y los procesos químicos que transformaron elementos simples en moléculas complejas, sentando potencialmente las bases para la vida en la Tierra.

«Estos hallazgos resaltan la importancia de recolectar y estudiar material de asteroides como Bennu, especialmente material de baja densidad que normalmente se quemaría al entrar en la atmósfera de la Tierra», dijo Lauretta. «Este material contiene la clave para desbloquear los intrincados procesos de formación del sistema solar y la química prebiótica que puede haber contribuido al surgimiento de la vida en la Tierra».

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Docenas de otros laboratorios en los Estados Unidos y en todo el mundo recibirán partes de la muestra de Bennu del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston en los próximos meses, y se esperan muchos más artículos científicos que describan la muestra de Bennu en los próximos años a partir del Análisis de Bennu. Equipo OSIRIS-REx muestras.

«Las muestras de Bennu son rocas extraterrestres tentadoramente hermosas», dijo el coautor principal del artículo, Harold Connolly, científico de muestras de la misión que dirige el Equipo de Análisis de Muestras, profesor de la Universidad Rowan en Glassboro, Nueva Jersey, y científico investigador visitante en Arizona. «Cada semana, el análisis realizado por el equipo de análisis de muestras OSIRIS-REx proporciona descubrimientos nuevos y a veces sorprendentes que están ayudando a imponer importantes limitaciones al origen y la evolución de planetas similares a la Tierra».

Referencia: “Asteroide (101955) Bennu en el laboratorio: Propiedades de la muestra recolectada por OSIRIS-REx” por Dante S. Lauretta, Harold C. Connolly, Joseph E. Aebersold, Conel M. O'D. Alexander, Ronald-L. Ballouz, Jessica J. Barnes, Helena C. Bates, Carina A. Bennett, Laurinne Blanche, Erika H. Blumenfeld, Simon J. Clemett, George D. Cody, Daniella N. DellaGiustina, Jason P. Dworkin, Scott A. Eckley, Dionysis I. Foustoukos, Ian A. Franchi, Daniel P. Glavin, Richard C. Greenwood, Pierre Haenecour, Victoria E. Hamilton, Dolores H. Hill, Takahiro Hiroi, Kana Ishimaru, Fred Jourdan, Hannah H. Kaplan, Lindsay P. Keller, Ashley J. King, Piers Koefoed, Melissa K. Kontogiannis, Loan Le, Robert J. Macke, Timothy J. McCoy, Ralph E. Milliken, Jens Najorka, Ann N. Nguyen, Maurizio Pajola, Anjani T. Polit, Kevin Righter, Heather L. Roper, Sara S. Russell, Andrew J. Ryan, Scott A. Sandford, Paul F. Schofield, Cody D. Schultz, Laura B. Seifert, Shogo Tachibana, Kathie L. Thomas-Keprta, Michelle S. Thompson, Valerie Tu, Filippo Tusberti, Kun Wang, Thomas J. Zega, CWV Wolner y 26 de junio de 2024. Meteoritos y ciencia planetaria.
DOI: 10.1111/mapas.14227