La turbulenta historia de Vesta, el asteroide
con volcanes que arrojó restos sobre la Tierra
Es el segundo asteroide más grande del Sistema Solar
y tiene un diámetro de más de 500 kilómetros
Vesta visto por la misión Dawn en 2011 - NASA
Científicos de la Universidad de Curtin han arrojado algo de luz sobre los orígenes del asteroide Vesta, una suerte de «cápsula del tiempo» de los primeros días del Sistema Solar que ha llegado a arrojar restos a la Tierra es sus primeros turbulentos momentos de vida.
El líder de investigación, el profesor Fred Jourdan, de la escuela de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Curtin, afirma en un comunicado que Vesta es de gran interés para saber cómo surgieron y evolucionaron los planetas.
«Vesta es el único asteroide en gran parte intacto que muestra una diferenciación completa con un núcleo metálico, un manto de silicato y una corteza basáltica delgada. También es muy pequeño, con un diámetro de solo unos 525 kilómetros», afirma Jourdan. Si bien es pequeño para ser un planeta (lo califican de «planeta bebé» tanto por su tamaño como por su estancamiento en una fase primaria de la formación), se trata del segundo asteroide más grande del Sistema Solar. Y, de hecho, a veces es visible a simple vista desde la Tierra como un punto brillante en el cielo.
Un impacto que afectó a la Tierra
Este mundo, situado en el cinturón de asteroides (entre las órbitas de Júpiter y Marte) fue descubierto a principios del siglo XIX. Tiempo después se conoció que Vesta perdió cerca del 1% de su masa en un impacto ocurrido hace menos de 1.000 millones de años, creando una especie de «cola» de fragmentos, algunos de los cuales llegaron a la Tierra, concretamente a la Antártida. El equipo de Jourdan ha aunado datos de este hallazgo junto con lo recopilado por la misión Dawn de la NASA, que orbitó sobre el asteroide en 2011.
Así, la investigación encontró infromacón nueva muy sorprendente sobre este mundo: «Vesta estuvo volcánicamente activo durante al menos 30 millones de años después de su formación original, que ocurrió hace 4.565 millones de años. Si bien esto puede parecer un periodo corto, de hecho es significativamente más largo de lo que la mayoría de los otros modelos numéricos predicen, y es inesperado para un asteroide tan pequeño», afirma el estudio, publicado en « Geochimica et Cosmochimica Acta». Si esto es así, los investigadores sugieren que bolsas de magma podrían haber sobrevivido dentro de la corteza del asteroide.
Trudi Kennedy, también de la Escuela de Ciencias Terrestres y Planetarias de Curtin y coautor del estudio, explica que en el momento en el que grandes asteroides chocaban con Vesta, estos impactos creaban cráteres de diez o más kilómetros de profundidad de la corteza volcánicamente activa del asteroide. «Para poner esto en perspectiva, imagina un gran asteroide chocando contra la isla volcánica principal de Hawai y excavando un cráter de 15 kilómetros de profundidad. Eso da una idea de la tumultuosa actividad que estaba ocurriendo en Vesta en los primeros días de nuestro Sistema Solar», afirma Kennedy.
Cámaras de magma y un conglomerado de asteroides
Los científicos fueron aún más allá en los datos y observaron que algunas de las rocas de Vesta estaban enterradas demasiado profundo como para verse afectadas por los impactos de asteroides. Sin embargo, sí que sufrieron otro fenómeno que las cambió: al estar relativamente cerca del manto, se vieron fuertemente afectadas por el calor natural del centro del protoplaneta y, como resultado, se metamorfosearon.
«Lo que hace que esto sea interesante es que nuestros datos confirman aún más la sugerencia de que los primeros flujos de lava erupcionada en Vesta fueron enterrados profundamente en su corteza por los flujos de lava más recientes, esencialmente superponiéndolos uno encima del otro. Luego fueron 'cocinados' por el calor del manto del protoplaneta, modificando las rocas», afirma Kennedy.
El equipo también concluyó que los meteoritos que llegaron a la Tierra y fueron analizados fueron expulsados de Vesta durante un gran impacto, posiblemente hace 3.500 millones de años, y se aglomeraron en el interior de un nuevo y más pequeño asteroide construido a partir escombros, donde estaban protegidos de cualquier impacto posterior.
«Esto es muy emocionanteporque nuestros nuevos datos traen mucha información nueva sobre los primeros 50 millones de años de la historia temprana de Vesta, que cualquier modelo futuro ahora tendrá que tener en cuenta», explica Kennedy. «También plantea el punto de que si el volcanismo pudiera durar más de lo que se pensaba anteriormente en el protoplaneta, entonces tal vez el vulcanismo en la Tierra primitiva misma podría haber sido más enérgico de lo que pensamos actualmente». Aún así, Vesta sigue guardando muchas preguntas en su interior.
Así sobrevivió Vesta a dos impactos gigantes
Científicos muestran cómo este asteroide, casi una versión «mini» de la Tierra, adquirió sus profundas cicatrices
Estudiado a fondo por la sonda Dawn, los científicos saben ahora que, en realidad, se trata de un "protoplaneta" prácticamente intacto. Es decir, la clase de objeto que constituye la "materia prima" de los planetas que podemos ver en la actualidad.
La región meridional de Vesta, sin embargo, aparece profundamente marcada por una profunda depresión, causada por los impactos del pasado y en la que los cráteres se superponen unos a otros hasta cubrir una fracción importante de la superficie del asteroide. Ahora, una nueva simulación informática muestra cómo pudo Vesta sobrevivir a una historia tan violenta. Y también cómo adquirió sus profundas cicatrices.
La simulación, creada por M. Jutzi, E. Asphaug, P. Gillet, J.-A. Barrat, y W. Benz, comenzó a partir de un modelo tridimensional de Vesta, tanto de su interior como de su superficie. A partir de ahí, los investigadores simularon dos impactos sucesivos y prácticamente en la misma zona del asteroide.
El resultado ha sido espectacular. En efecto, las marcas y cicatrices que aparecieron en la simulación coinciden con las reales y reproducen fielmente la orografía actual de Vesta. Por supuesto, existen diferencias, especialmente en el contenido geológico de la superficie, que no coincide del todo con el real, por lo que los investigadores ya están pensando en modificar algunos de los parámetros de partida de la simulación.
Un corazón diferente
A diferencia de muchos otros asteroides, Vesta posee un interior bien diferenciado de la superficie, igual que sucede en la Tierra. Tiene, en efecto, un núcleo sólido rodeado por un manto. Y eso significa que Vesta es un protoplaneta, uno de los muchos pequeños objetos que poblaban el Sistema Solar primigenio. Según las teorías más aceptadas, la mayoría de estos cuerpos chocaron entre sí, fundiéndose y agregándose hasta formar los planetas actuales.
De la misma forma que sucede con otros cuerpos de nuestro sistema, Vesta ha ido acumulando numerosas cicatrices a lo largo de su historia. Las mayores de ellas son dos grandes cuencas de impacto, Veneneia y Rheasilvia (llamadas así por dos de las vírgenes que servían a la diosa Vesta en la mitología romana). Rheasilvia se formó hace unos mil millones de años y es la mayor de las dos. Veneneia, más pequeña, dobla a la primera en antiguedad: se formó, en efecto, por lo menos hace dos mil millones de años. Meteoritos procedentes de esas dos antiquísimas colisiones han sido encontrados aquí, en la Tierra.
Rheasilvia muestra una serie de extrañas fisuras en forma de espiral, que se orientan en el sentido de las agujas del reloj si miramos hacia "abajo", al polo sur del asteroide. El cráter está marcado por un pico en el centro, una montaña que, con sus 22 km. de altura, es la mayor de todo el Sistema Solar. Y si tenemos en cuenta que el tamaño total de Vesta es de 573 km., resulta más que evidente que el impacto que creó Rheasilvia debió de destrozar al asteroide para que se formara una montaña de esas dimensiones.
Una mini Tierra
La nueva simulación, pues, parte de una Vesta completamente esférica y con una corteza, un manto y un núcleo bien diferenciados. En este sentido, Vesta podría considerarse como una "versión mini" de la Tierra y de otros planetas terrestres.
A partir de ahí, los investigadores fueron introduciendo los dos impactos sucesivos. El primero (el análogo de Veneneia) hizo que Vesta iniciara su rotación y formó, efectivamente, la gran montaña central. El segundo impacto, el que creó Rheasilvia, alteró drásticamente la forma del asteroide, dando lugar a la forma característica que Vesta tiene en la actualidad.
Dado que la rotación del asteroide comenzó tras el primer impacto, los bordes de la simulación de Rheasilvia empezaron a colapsarse (debido al efecto de la fuerza de Coriolis, la misma que origina los huracanes aquí, en la Tierra), dando lugar a las fisuras en forma de espiral que se pueden apreciar sobre la superficie de la Vesta real.
Mezcla de materiales
En resumen, la nueva simulación ha conseguido reproducir correctamente las características topográficas del asteroide. Sin embargo, la composición geológica de la superficie es muy diferente en la simulación a la realidad. Los autores creen que ese defecto se debe a que los parámetros iniciales introducidos en la simulación sobre la composición de la corteza de Vesta estaban equivocados. Es posible que el asteroide haya experimentado alguna forma de mezcla de materiales en algún momento de su historia anterior a la formación de Veneneia.
En conjunto, y a pesar de este error, el resultado es realmente espectacular, ya que la simulación reproduce fielmente los rasgos y características que tiene Vesta en realidad. Y refuerzan, de paso, nuestra comprensión sobre cómo los impactos influyeron y moldearon los planetas, incluída la Tierra, durante la lejana infancia del Sistema Solar.