Como el segundo objeto más grande del cinturón principal de asteroides, Vesta atrae un considerable interés científico. Si bien los asteroides más pequeños del cinturón se consideran fragmentos de colisiones, los científicos creen que Vesta y los otros tres grandes objetos del cinturón probablemente sean primordiales y hayan sobrevivido durante miles de millones de años. Creen que Vesta estaba en camino de convertirse en un planeta y que los planetas rocosos del Sistema Solar probablemente comenzaron como protoplanetas similares. Sin embargo, nuevas investigaciones ponen en duda esta conclusión.
Una de las características que definen a los planetas rocosos es la diferenciación. Poseen un núcleo, un manto y una corteza que se forman durante la fusión del planeta. Durante esta fase de fusión, el material se separa por densidad, y los elementos más pesados se hunden hacia el centro. Esto explica por qué la Tierra tiene un núcleo denso de hierro y níquel, mientras que la corteza contiene abundante oxígeno y sílice.
Durante mucho tiempo, los científicos creyeron que esto era cierto en el caso de Vesta. La idea de que Vesta tenía núcleo, manto y corteza fue ampliamente aceptada. Una nueva investigación basada en datos de la misión Dawn de la NASA sugiere que el cuerpo es más uniforme de lo que se creía.
La investigación se titula “Un pequeño núcleo en Vesta inferido a partir de las observaciones de Dawn“. El autor principal es Ryan Park, científico investigador sénior del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
Nuestros hallazgos muestran que la historia de Vesta es mucho más compleja de lo que se creía, moldeada por procesos únicos como la diferenciación planetaria interrumpida y las colisiones en etapas tardías, dijo Ryan Park del NASA JPL.
Dawn visitó Vesta durante 14 meses a partir de julio de 2011, antes de continuar su misión visitando Ceres. Al visitar estos protoplanetas, la misión esperaba comprender las condiciones del Sistema Solar primitivo. Midió la abundancia de elementos formadores de rocas como oxígeno, magnesio, aluminio, silicio, calcio, titanio y hierro.
Vesta tiene un diámetro aproximado de 525 km, y las investigaciones iniciales basadas en los datos de Dawn mostraron que tenía un núcleo rico en hierro. Un artículo de 2012 indicó que su “tamaño promedio de núcleo (equivalente a un núcleo esférico) tiene un radio de 107 a 113 km”. El mismo artículo también explicó que “la exploración de Dawn ha confirmado que Vesta es un protoplaneta superviviente… que parece haberse acretado y diferenciado tempranamente, formando un núcleo de hierro que podría haber sustentado una dinamo magnética”.
Esta nueva investigación contradice esa conclusión.
«La estructura interior a gran escala de Vesta se había determinado previamente utilizando principalmente los datos de gravedad y forma de la misión Dawn», escriben Park y sus coautores en su artículo. «Sin embargo, estos datos por sí solos aún ofrecen un amplio abanico de posibilidades para el estado de diferenciación del cuerpo».
Los autores explican que el momento de inercia es crucial para determinar el interior de Vesta. El momento de inercia es un concepto fundamental de la física que mide la resistencia de un objeto a la rotación. A medida que un objeto gira sobre su eje, sus diferentes partes se encuentran a distintas distancias del eje. Al medir el momento de inercia de Vesta, los científicos miden cómo se distribuye la masa desde el núcleo hasta la superficie.
Esta nueva investigación presenta una medición actualizada del momento de inercia de Vesta, lo que indica que el cuerpo no está tan diferenciado como se creía y podría no tener un núcleo bien definido. Los nuevos datos “sugieren que el interior de Vesta presenta una estratificación de densidad limitada bajo su corteza dominada por howardita, eucrita y diogenita”, escriben los autores. Descubrieron que la densidad del manto de Vesta es mayor de lo que se creía, y que solo existe un contraste limitado entre la densidad del manto y la del núcleo. En efecto, esto significa que no hay núcleo, o como mucho, uno muy pequeño.
Seth Jacobson, coautor del artículo y profesor adjunto de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente en la Universidad Estatal de Michigan, afirmó en un comunicado de prensa: «La ausencia de un núcleo fue muy sorprendente. Es una forma realmente diferente de pensar en Vesta».
Esto pone en duda la verdadera naturaleza de Vesta. Los investigadores proponen dos hipótesis para explicar la naturaleza del objeto.
La primera es que Vesta estaba a punto de diferenciarse por completo, pero el proceso se estancó. Empezó a fundirse y comenzó la diferenciación, pero se enfrió antes de completarse. La superficie de Vesta está cubierta de roca de lava basáltica, lo que indica que pasó por un proceso de fusión que condujo a cierta diferenciación. Esto contrasta con la mayoría de los asteroides, que tienen superficies más parecidas a la grava.
En este escenario, “el interior de Vesta no experimentó una diferenciación completa debido a la acreción tardía”, escriben los autores en su artículo.
La segunda es que Vesta es un fragmento desprendido de un planeta en crecimiento en el Sistema Solar. Jacobson sugirió esta idea en una conferencia anterior porque quería que otros investigadores consideraran la idea de que algunos meteoritos son fragmentos de escombros provenientes de colisiones durante la era de la formación planetaria en el Sistema Solar.
“Esta idea pasó de ser una sugerencia un tanto tonta a una hipótesis que ahora tomamos en serio debido a este nuevo análisis de los datos de la misión Dawn de la NASA”, dijo Jacobson.
Con el paso del tiempo desde la recopilación de datos de la misión Dawn, los científicos mejoraron su calibración. El autor principal, Park, el coautor Jacobson y los demás coautores decidieron reevaluar y reprocesar las mediciones de Vesta.
“Durante años, los datos gravitacionales contradictorios de las observaciones de Vesta por Dawn generaron misterio”, afirmó Park. “Tras casi una década perfeccionando nuestras técnicas de calibración y procesamiento, logramos una alineación notable entre los datos radiométricos de la Red de Espacio Profundo de Dawn y los datos de imágenes a bordo. Nos emocionó confirmar la solidez de los datos para revelar el interior profundo de Vesta. Nuestros hallazgos demuestran que la historia de Vesta es mucho más compleja de lo que se creía, moldeada por procesos únicos como la diferenciación planetaria interrumpida y las colisiones en etapas tardías”.
No está claro qué hipótesis es la correcta; solo más investigación podrá resolver el enigma. Parte de la incertidumbre proviene de un tipo de meteorito llamado meteorito HED, que los científicos creen que proviene de Vesta y que no parece haber experimentado una diferenciación incompleta. «Estamos totalmente seguros de que estos meteoritos provienen de Vesta», dijo Jacobson. «Y estos no muestran evidencia evidente de diferenciación incompleta».
La hipótesis alternativa de que Vesta sea un fragmento de un planeta diferenciado de las primeras etapas del Sistema Solar tampoco está demostrada. Los científicos creen que las colisiones fueron abundantes en el Sistema Solar durante la formación de los planetas rocosos, lo que permitió la acreción de material en cuerpos cada vez más grandes. Pero no siempre. Algunas colisiones podrían haber desprendido fragmentos de planetas aún en formación que aún se encontraban en proceso de diferenciación. «Vesta podría ser el producto de la eyección de un impacto catastrófico en un cuerpo precursor diferenciado», afirma el artículo.
Aunque los investigadores no pueden demostrar nada concreto por el momento, han puesto en duda ideas previamente aceptadas. La idea establecida de que Vesta es un núcleo planetario que nunca creció mucho ha sido refutada.
“La colección de meteoritos de Vesta ya no es una muestra de un cuerpo espacial que no logró convertirse en planeta”, declaró Jacobson en un comunicado de prensa. “Podrían ser fragmentos de un antiguo planeta antes de que se desarrollara por completo. Simplemente aún no sabemos qué planeta es”.
Fuente: Live Science.