Los mapas del revelan un antiguo mundo de metal y roca

Mapas de Psyche hechos con telescopìos en Chile revelan vastas regiones ricas en metales en su superficie, y una gran depresión con un cráter que parece lleno de arena fina bordeado de material rocoso.

En general, la investigación publicada en el Journal of Geophysical Research: Planets se encontró que la superficie de Psyche --un gran asteroide rico en metales que se cree que es el núcleo antiguo de un planeta primitivo-- era sorprendentemente variada en sus propiedades.

A finales de este año, la NASA lanzará una sonda del tamaño de una cancha de tenis al cinturón de asteroides, una región entre las órbitas de Marte y Júpiter donde los restos del sistema solar primitivo giran alrededor del sol.

Una vez dentro del cinturón de asteroides, la nave espacial se concentrará en Psyche.

Los nuevos mapas insinúan la historia del asteroide. Sus regiones rocosas podrían ser vestigios de un manto antiguo, de composición similar a la capa rocosa más externa de la Tierra, Marte y el asteroide Vesta, o la huella de impactos pasados de rocas espaciales.

Finalmente, los cráteres que contienen material metálico respaldan la idea propuesta por estudios previos de que el asteroide pudo haber experimentado erupciones tempranas de lava metálica a medida que se enfriaba su antiguo núcleo.

"La superficie de la Psyche es muy heterogénea", dice en un comunicado el autor principal Saverio Cambioni, miembro posdoctoral en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT. "Es una superficie evolucionada, y estos mapas confirman que los asteroides ricos en metales son mundos interesantes y enigmáticos. Es otra razón para esperar que la misión Psyche vaya al asteroide".

La superficie de Psyche ha sido el foco de numerosos esfuerzos de mapeo anteriores. Los investigadores han observado el asteroide utilizando varios telescopios para medir la luz emitida por el asteroide en longitudes de onda infrarrojas, que transmiten información sobre la composición de la superficie de Psyche. Sin embargo, estos estudios no pudieron resolver espacialmente las variaciones en la composición sobre la superficie.

En cambio, Cambioni y sus colegas pudieron ver a Psyche con mayor detalle, a una resolución de unOS 35 kilómetros por píxel, utilizando la potencia combinada de las 66 antenas de radio del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en el norte de Chile.

Cada antena de ALMA mide la luz emitida por un objeto en longitudes de onda milimétricas, dentro de un rango que es sensible a la temperatura y ciertas propiedades eléctricas de los materiales de la superficie.

En el nuevo estudio, Cambioni realizó simulaciones de Psyche para ver qué propiedades de la superficie podrían coincidir mejor y explicar las emisiones térmicas medidas.

En cada uno de los cientos de escenarios simulados, fijó la superficie del asteroide con diferentes combinaciones de materiales, como áreas de diferentes abundancias de metales.

Modeló la rotación del asteroide y midió cómo los materiales simulados en el asteroide emitirían emisiones térmicas. Cambioni luego buscó las emisiones simuladas que mejor coincidían con las emisiones reales medidas por ALMA. Ese escenario, razonó, revelaría el mapa más probable de los materiales de la superficie del asteroide.

"Ejecutamos estas simulaciones área por área para poder detectar las diferencias en las propiedades de la superficie", dice Cambioni.

El estudio produjo mapas detallados de las propiedades de la superficie de Psyche, que muestran que la fachada del asteroide probablemente esté cubierta por una gran diversidad de materiales.

Los investigadores confirmaron que, en general, la superficie de Psyche es rica en metales, pero la abundancia de metales y silicatos varía a lo largo de su superficie. Esto puede ser un indicio más de que, al principio de su formación, el asteroide pudo haber tenido un manto rico en silicatos que desde entonces ha desaparecido.

También encontraron que, a medida que el asteroide gira, el material en el fondo de una gran depresión, probablemente un cráter, cambia de temperatura mucho más rápido que el material a lo largo del borde.

Esto sugiere que el fondo del cráter está cubierto de "estanques" de material de grano fino, como la arena de la Tierra, que se calienta rápidamente, mientras que los bordes del cráter están compuestos de materiales más rocosos y de calentamiento más lento.

"Se han visto estanques de materiales de grano fino en pequeños asteroides, cuya gravedad es lo suficientemente baja como para que los impactos sacudan la superficie y hagan que se acumulen materiales más finos", dice Cambioni.

"Pero Psyche es un cuerpo grande, por lo que si los materiales de grano fino se acumularon en el fondo de la depresión, esto es interesante y algo misterioso".