Lutetia: un raro sobreviviente del nacimiento de la Tierra

Una imagen del extraño asteroide Lutetia desde la sonda Rosseta de la ESA. Crédito: ESA 2010 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA

Nuevas observaciones indican que el asteroide Lutetia es un fragmento sobrante del material original a partir del cual se formó la Tierra, Venus y Mercurio. Combinando datos de la sonda Rosetta de ESA, el New Technology Telescope (NTT) de ESO, y telescopios de NASA, astrónomos encontraron que las propiedades del asteroide se asemejan a las de un raro tipo de meteoritos encontrados en la Tierra, lo que sugiere que se habría formado en una zona más interna del Sistema Solar. En algún momento, Lutetia debió trasladarse a su actual ubicación, en el cinturón principal de asteroides situado entre Marte y Júpiter.

Un equipo de astrónomos de universidades de Francia y Norteamérica estudió en gran detalle y en un amplio rango de longitudes de onda [1] el inusual asteroide Lutetia, con el fin de deducir su composición. Los datos de la cámara OSIRIS de la nave espacial Rosetta de ESA [2], el New Technology Telescope de ESO (NTT) en el Observatorio La Silla en Chile, y los telescopios de NASA Infrared Telescope Facility, en Hawai, y el telescopio espacial Spitzer, se combinaron para crear el espectro más completa obtenido hasta ahora de un asteroide [3].

Este espectro de Lutetia fue posteriormente comparado con el de meteoritos encontrados en la Tierra, estudiados extensamente en laboratorio. Se encontró un solo tipo de meteoritos –los enstatita chondrites– que posee propiedades que coinciden con Lutetia en toda la gama de colores.

Se sabe que los enstatitas chondrites corresponden a material que data de los inicios del Sistema Solar. Este material se habría formado cerca del joven Sol y habría jugado un rol fundamental en la formación de los planetas rocosos [4], en particular de la Tierra, Venus y Mercurio [5]. Al parecer Lutetia no se originó en el cinturón principal de asteroides, donde se encuentra ahora, sino mucho más cerca del Sol.

“¿Pero cómo logró Lutetia escapar del Sistema Solar interior y alcanzar el cinturón principal de asteroides?”, se pregunta Pierre Vernazza (ESO), autor principal del artículo.

Los astrónomos han llegado a estimar que menos del 2% de los cuerpos situados en la región donde se formó la Tierra terminó en el cinturón principal de asteroides. La mayoría de los cuerpos del Sistema Solar interior desapareció después de unos pocos millones de años, a medida que se fue adhiriendo a los planetas jóvenes en formación. Sin embargo, algunos de los más grandes, con diámetros de 100 kilómetros o más, fueron expulsados ​​a órbitas más seguras, lejos del Sol.

Lutetia, que posee unos 100 kilómetros de largo, pudo haber sido expulsado de las partes interiores del joven Sistema Solar al pasar cerca de alguno de los planetas rocosos, sufriendo como consecuencia una drástica alteración de su órbita [6]. Un encuentro con el joven Júpiter durante la migración a su órbita actual también podría explicar el enorme cambio en la órbita de Lutetia [7].

“Creemos que Lutetia se vio afectada por este tipo de eyección. Terminó como un intruso en el cinturón principal de asteroides y se ha mantenido allí por cuatro millones de años”, continúa Vernazza.

Estudios anteriores de su color y las propiedades de su superficie muestran que Lutetia es un inusual y misterioso miembro del cinturón principal de asteroides. Los estudios previos han demostrado que los asteroides similares son muy raros y representan menos del 1% de la población de asteroides del cinturón principal. Los nuevos hallazgos explican por qué Lutetia es diferente: es un escaso sobreviviente del material original a partir del cual se formaron los planetas rocosos.

“Lutetia parece ser el más grande y uno de los pocos restos de ese material original en el cinturón principal de asteroides. Por esta razón, los asteroides como Lutetia representan objetivos ideales para las futuras misiones de retorno con muestras. Entonces podremos estudiar en detalle el origen de los planetas rocosos, incluyendo nuestra Tierra”, concluye Vernazza.

Notas

[1] El espectro electromagnético representa toda la gama de longitudes de onda que abarcan los diferentes tipos de radiación electromagnética. La luz visible es la forma más común, pero existen muchas otras. Muchos de estos tipos de radiación se utilizan en la vida cotidiana, tales como las ondas de radio y microondas, la luz infrarroja y ultravioleta, y los rayos-X.

[2] La nave espacial Rosetta, en su camino hacia el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, pasó junto a Lutetia el pasado el 10 de julio de 2010.

[3] La cámara OSIRIS de Rosetta proporcionó datos en ultravioleta, el NTT de ESO proporcionó datos en luz visible, mientras que el Infrared Telescope Facility, en Hawai, y el telescopio espacial Spitzer, ambos de NASA, proporcionaron datos en el infrarrojo cercano y el infrarrojo medio respectivamente.

[4] Los enstatite chondrites (E chondrites) son una clase única de meteoritos que dan cuenta sólo del 2% del los meteoritos caídos a la Tierra y recuperados. La inusual mineralogía y la química de los E chondrites es consistente con una formación ocurrida relativamente cerca del Sol. Esto es reforzado por mediciones de isótopos (verificadas en oxígeno, nitrógeno, rutenio, cromo y titanio): los E chondrites son los únicos grupos de chondrites que tienen la misma composición isotópica que la Tierra y la Luna. Esto sugiere que la Tierra se formó a partir de material de tipo enstatite chondrite y también que los E chondrites se formaron aproximadamente a la misma distancia del Sol que la Tierra.

Adicionalmente, en el último tiempo se ha mostrado que la formación a partir de cuerpos enstatite chondrites puede explicar la inusual, y antes inexplicable, composición de Mercurio. Esto sugiere que Mercurio –al igual que la Tierra– sufrieron grandes acreciones de materiales del tipo enstatite chondrites.

[5] A pesar de que todos se formaron a partir de material similar, sigue siendo un misterio por qué los tres planetas interiores son tan diferentes.

[6] Este proceso es muy parecido a los métodos de asistencia gravitatoria utilizados para cambiar la dirección y velocidad de las sondas espaciales haciendo que vuelen cerca de un planeta.

[7] Algunos astrónomos creen que el gigante gaseoso puede haber estado más cerca del Sol en los primeros tiempos del Sistema Solar, antes de moverse hacia el exterior donde se encuentra actualmente. Esto habría causado estragos en las órbitas de otros objetos del Sistema Solar interior, debido a la gran atracción gravitatoria de Júpiter.

Enlaces

• Artículo científico: “Asteroid (21) Lutetia as a remnant of Earth’s precursor planetesimals”
• Fotos del Observatorio La Silla
• Información sobre Rosetta (en inglés)

Nota de prensa publicada en el portal del Observatorio Europeo Austral (ESO).