La compleja historia del asteroide Lutetia       

 

29 de mayo de 2012.

Traducción y comentarios: Jesús A. Guerrero Ordáz.

Asociación Larense de Astronomía, ALDA.

 

La larga y tumultuosa historia del asteroide (21) Lutetia fue revelada por un análisis extensivo realizado a partir de los datos aportados por la sonda espacial Rosetta, cuando realizó un sobrevuelo cercano al asteroide, el pasado 10 de julio de 2010.

 

Los estudios revelaron la composición morfológica de la superficie y otras propiedades con un detalle sin precedente. En particular, los estudios realizados sobre las características geológicas de Lutetia abren una ventana única para comprender la compleja historia de este peculiar objeto.

 

El asteroide (21) Lutetia como fue visto por la sonda Rosetta en Julio de 2010.

Crédito: Equipo de OSÍRIS/ESA.

 

En su camino a reunirse con el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, la nave espacial Rosetta, de la Agencia Espacial Europea ESA, realizó un vuelo rasante por el asteroide del cinturón principal (21) Lutetia, acercándose a una distancia de 3.170 km, el 10 de julio de 2010. Ya antes, la sonda realizó un acercamiento al asteroide (2867) Stein en el 2010. Su actual velocidad es 15 Km/s.

 

En su sobrevuelo a Lutetia, la sonda Rosetta recogió imágenes en alta resolución, espectros y una gran variedad de información que le permitieron a los científicos planetarios un valioso conjunto de datos para estudiar con gran detalle a este peculiar asteroide.

 

 

Sonda Rosetta. Lanzada el 02 de marzo de 2004 desde el puerto espacial de Kouruo, en la Guayana francesa.

 

            Los primeras resultados del sobrevuelo, publicados en el 2011 revelaron la masa y volumen del asteroide, estimamos a partir de la densidad del mismo, la cual resultó ser sorprendentemente alta. Estos datos sugieren que Lutetia es un planetesimal primordial, formado en las fases tempranas del Sistema Solar. Este y otros hallazgos requirieron la profundización de investigaciones adicionales para desentrañar la naturaleza y la historia de Lutetia.

 

            “Las imágenes colectadas por Rosetta durante su sobrevuelo han descubierto, por vez primera, una amplia variedad de cráteres y otras estructuras geológicas que marcan la superficie de Lutetia”, anota Rita Schulz, científica de la ESA del proyecto. “Los científicos han explorado un gran conjunto de datos que le han permitido caracterizar muchas propiedades de Lutetia, desde la morfología y composición de su superficie, hasta su figura y estructura interna, revelando su historia geológica”. Los resultados de estos estudios fueron publicados en una serie de 21 trabajos de la revista “Planetary and Space Science”.

 

            La cámara OSIRIS a bordo de la sonda Rosetta ha estudiado la parte visible del asteroide durante el sobrevuelo. Ha alcanzado a registrar cerca de la mitad de su superficie, mayoritariamente su hemisferio Norte. Este close-up único les ha permitido a los científicos identificar regiones con propiedades geológicas muy disímiles. La precisión de estas medidas alcanza una resolución de unos pocos cientos de metros.

  

            El conteo de cráteres es una poderosa herramienta usada para comparar regiones y develar su historia pasada. Registrando su número, distribución espacial, figura y tamaño, es posible datar la época cuando se produjeron por la colisión con cuerpos más pequeños. En el caso de grandes cráteres, es posible reconstruir los detalles del impacto que los creó.

 

Regiones de la superficie de Lutetia.

Crédito: Planetary and Space Science. Edición especial 2012.

 

            Trazando los cráteres y otras características de la superficie de Lutetia, los científicos han podido armar un mapa geológico del asteroide. Sus estudios muestran una superficie constituida por una amplia gama de regiones con distintas edades, lo que revela la historia tumultuosa del asteroide.

 

            Dos regiones fuertemente impactadas se encuentran al final de este espectro de edad. Estas regiones son Achaia y Noricum. Representan porciones de superficies con edades comprendidas entre 3,4 a 3,7 millardos de años o más. Estas son las regiones más antiguas del asteroide. Varios de los cráteres que pueblan densamente estas dos regiones, son previos a una época temprana en la historia del Sistema Solar conocida con el nombre de Bombardeo Fuerte Tardío (Late Heavy Bombardment, LHB), cuando el flujo de objetos que impactaban a los asteroides, planetas y sus satélites era significativamente mayor que el presente.

 

            Massilia, el mayor cráter identificado en el asteroide, se encuentra en una región joven bautizada con el nombre de Narbonensis. Con un diámetro de 57 kilómetros, este cráter evidencia uno de los más traumáticos episodios en la vida de Lutetia: numerosas simulaciones sugieren que el proyectil responsable de producir este cráter tenía unos 7,5 kilómetros. Sin embargo, la probabilidad de que un objeto de tal tamaño colisione con el asteroide es muy baja, así que tal evento debe haber ocurrido cuando el asteroide era muy joven.

 

            La zona más joven en la superficie de Lutetia es la región de Baetica, localizada cerca del polo Norte del asteroide. Esta región contiene un número importante de cráteres superpuestos, que los científicos planetarios han denominado Cúmulo de Cráteres del Polo Norte (NPCC), que incluye tres grandes cuyos diámetros exceden los 10 Km. Estos cráteres fueron producidos por una serie de impactos que tuvieron lugar en una época reciente, desde el punto de vista geológico, hace unos pocos cientos de millones de años.

 

La apariencia lisa de los cráteres en Baetica, los cuales no poseen cráteres más pequeños en su interior, indica que su superficie es mucho más joven que otras áreas más golpeadas de Lutetia. Además, esta región tiene señales de los eventos que crearon el NPCC, indicado por el eyección que se produjo durante los impactos y que se extendieron al área circundante. La presencia de estos depósitos "frescos", que incluyen muchos cantos con tamaños por encima de los 300 metros, es otra evidencia indirecta de lo joven de esta región.

 

Límite entre las regiones de Baetica y Noricum en Lutetia.

Crédito: Planetary and Space Science. Edición Especial 2012.

 

Además de los cráteres, otros marcadores geológicos, como alineamientos y fallas, representan una importante ventana hacia el turbulento pasado del asteroide y otros cuerpos del Sistema Solar. Las excelentes imágenes obtenidas por la cámara OSIRIS durante el sobrevuelo han revelado una intrincada red de características lineales que cubren la superficie de Lutetia, hasta por 80 Km. en algunos casos. Muchas de estas características son el resultado de fenómenos sísmicos que causaron la deformación de cráteres pre-existentes. Alineaciones y fallas han sido detectados en las regiones más antiguas de Lutetia. En contraste, la falta de tales características en la región joven cerca del polo Norte sugiere que los recientes impactos que dieron lugar al NPCC no causaron fracturas significativas en la superficie del asteroide.

 

Previo al sobrevuelo, uno de los más intrigantes aspectos de Lutetia era la composición de la superficie: los distintos datos apuntaban a que su composición o era metálica o condrítica, haciendo su clasificación bastante problemática. Ahora, los científicos, combinando los datos recogidos por cuatro instrumentos con que cuenta la sonda Rosetta - OSIRIS, VIRTIS, MIRO y ALICE – que abarcan longitudes de ondas visible, infrarrojo, microondas y ultravioletas, han concluido que la composición de la superficie de Lutetia es muy inusual y no encaja en los esquemas establecidos antes del sobrevuelo, pudiendo ser el resultado de una compleja historia de colisiones.

 

La composición peculiar de Lutetia, cuando consideramos su alta densidad, aumenta la posibilidad de que este asteroide tenga una estructura parcialmente diferenciada, con un núcleo metálico recubierto por una corteza primitiva de condrita. El único otro asteroide diferenciado que ha sido visitado por una nave espacial es Vesta, uno de los asteroides más grandes en el Sistema solar y significativamente más grande que Lutetia. Considerando que es razonable esperar tal estructura interior en los asteroides grandes como Vesta, todavía es incierto si éste también debe ser el caso para objetos del tamaño de Lutetia. Por consiguiente la posible evidencia de una estructura diferenciada sugerida por los nuevos datos es particularmente intrigante.

 

            El sobrevuelo a Lutetia también suministró la rara oportunidad de medir “in situ” el ambiente alrededor del asteroide, permitiendo a los científicos indagar sobre la exosfera, existencia de un campo magnético interno o la presencia de satélites. Ninguna de estas búsquedas produjo resultados positivos.

 

            “Los datos colectados durante el sobrevuelo a Lutetia nos han permitido disponer de una amplia gama de registros sobre este intrigante objeto. Espero que los científicos continúen estudiando los mismos en los años venideros, lo que sin duda nos dará una mejor comprensión sobre los asteroides y su origen, revelando nuevos detalles sobre la historia pasada del Sistema Solar”, comentó Rita Schulz.

 

            La sonda Rosetta continua su viaje hacia su destino final: el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, al cual arribará en el año 2014. Los científicos están ansiosos, aguardando esta nueva y probablemente más excitante fase de la misión.

 

Fuente:

Rosetta Fly-by at Asteroid (21) Lutetia.

Special issue of Planetary and Space Science, Volume 66, Issue 1, Pages 1-212 (June 2012)

 

Rita Schulz

Científica del Proyecto Rosetta.

Email: rschulz@rssd.esa.int