Utilizando el satélite infrarrojo AKARI, un equipo de investigación japonés ha detectado la existencia de agua en forma de minerales hidratados en una serie de asteroides por primera vez. Este descubrimiento contribuirá a nuestra comprensión de la distribución de agua en nuestro sistema solar, la evolución de los asteroides y el origen del agua en la Tierra.
Los hallazgos fueron realizados por el equipo dirigido por el Profesor Asistente del Proyecto Fumihiko Usui Escuela de Graduados de Ciencias, Universidad de Kobe, el Investigador Asociado Senior Sunao Hasegawa, el Asociado de Investigación del Proyecto Aeroespacial Takafumi Ootsubo Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas, JapónAerospace Exploration Agency, y el profesor emérito Takashi Onaka Graduate School of Science, University of Tokyo. Los resultados se publicaron el 17 de diciembre en la edición en línea de acceso avanzado de Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón .
Nuestra Tierra es un planeta acuático, y es el único planeta en nuestro sistema solar donde se ha confirmado la presencia de agua en la superficie del planeta. Sin embargo, aún no estamos seguros de cómo nuestra Tierra adquirió agua. Estudios recientes han demostradoque otros cuerpos celestes en nuestro sistema solar tienen, o solían tener, agua de alguna forma. Los asteroides se consideran uno de los candidatos que trajeron agua a la Tierra. Tenga en cuenta que el agua líquida no fluye en la superficie de los asteroides, peroel agua se retiene en los asteroides como minerales hidratados, que fueron producidos por reacciones químicas del agua y las rocas anhidras que ocurrieron dentro de los asteroides, es decir, alteración acuosa. Los minerales hidratados son estables incluso por encima de la temperatura de sublimación del hielo de agua.minerales hidratados, podemos investigar si los asteroides tienen agua.
Las longitudes de onda infrarrojas contienen características espectrales características de varias sustancias, como moléculas, hielo y minerales, que no pueden observarse en longitudes de onda visibles. Por lo tanto, es indispensable observar en las longitudes de onda infrarrojas para el estudio de objetos del sistema solar. Los minerales hidratados exhibencaracterísticas de absorción de diagnóstico en torno a 2,7 micrómetros. La absorción de vapor de agua y dióxido de carbono en la atmósfera terrestre nos impide observar esta longitud de onda con telescopios terrestres. Es absolutamente necesario hacer observaciones desde el exterior de la atmósfera, es decir, en el espacioSin embargo, las observaciones con telescopios espaciales han sido escasas; el Observatorio Espacial Infrarrojo ISO, lanzado en 1995, no tenía la sensibilidad suficiente para hacer una espectroscopía de asteroides débiles y el Telescopio Espacial Spitzer, lanzado en 2003, no teníauna cobertura de este rango de longitud de onda. Por esta razón, no se ha entendido completamente la cantidad de agua contenida enteroides.
El satélite infrarrojo japonés AKARI, lanzado en febrero de 2006, estaba equipado con la Cámara Infrarroja IRC que nos permitió obtener espectros en longitudes de onda infrarrojas cercanas de 2 a 5 micrómetros. Usando esta función única, las observaciones espectroscópicas de 66 asteroidesse llevaron a cabo y se obtuvieron sus espectros de infrarrojo cercano. Esto brinda la primera oportunidad de estudiar las características de los minerales hidratados en los asteroides a una longitud de onda de alrededor de 2.7 micrómetros.
Las observaciones detectaron absorción, que se atribuyeron a minerales hidratados para 17 asteroides de tipo C. Los asteroides de tipo C, que aparecen oscuros en longitudes de onda visibles, se creían ricos en agua y material orgánico, pero las presentes observaciones con AKARI sonel primero en confirmar directamente la presencia de minerales hidratados en estos asteroides. La fuerza de absorción detectada en alrededor de 2.7 micrómetros varía para cada asteroide, y algunos muestran características de absorción de otras sustancias, como hielo de agua y material rico en amoníaco en alrededor de 3.1 micrómetros.
Al examinar los asteroides de tipo C con más detalle, el equipo de investigación descubrió una relación clara entre la longitud de onda de la absorción más profunda y la profundidad de absorción para la característica de 2.7 micrómetros. Esto muestra una tendencia observada en el proceso donde se encuentran minerales hidratadosse calienta y pierde agua gradualmente. La energía de calentamiento podría ser suministrada por el plasma del viento solar, los impactos de micrometeoritos o el calor de descomposición de los isótopos radiactivos en las rocas. Esta tendencia había sido predicha por las mediciones de meteoritos, pero esta es la primera vez quese ha confirmado en asteroides. Muchos asteroides de tipo C muestran esta tendencia, lo que sugiere que los asteroides de tipo C se formaron por la aglomeración de rocas y hielo de agua, luego se produjo una alteración acuosa en el interior de los asteroides para formar minerales hidratados, y finalmente Casteroides de tipo fueron calentados y deshidratados
Por otro lado, se consideró que los asteroides de tipo S rocosos no contenían agua, a diferencia de los asteroides de tipo C. En el presente estudio, no se detectaron minerales hidratados en la mayoría de los tipos de S, pero se descubrió recientemente que existen casos excepcionalescasos de algunos asteroides que muestran leves signos de minerales hidratados. Los signos de agua encontrados en tales asteroides de tipo S probablemente no se generaron por alteración acuosa como en los tipos C, sino que se produjeron por colisiones de otros asteroides hidratados, es decir,Es el origen exógeno lo que provocó los minerales hidratados. Ocasionalmente se producen colisiones de asteroides entre sí. En la etapa inicial de la formación del sistema solar, varios cuerpos pequeños, incluidos los asteroides, eran más grandes que el presente, y los eventos de colisión deben haber sido másfrecuente. Por el hecho de que la Tierra habría experimentado colisiones con muchos asteroides, se imagina que al menos una cierta cantidad de agua en la Tierra fue traída de los asteroides por tales colisiones.
Este estudio ha confirmado la presencia de agua en los asteroides. Los espectros de los asteroides observados muestran patrones comunes. El tamaño y la distancia desde el sol del asteroide pueden considerarse factores importantes que hacen diferencias en los espectros. Para comprender completamente los observadospatrones, es necesario acumular observaciones de más asteroides, así como comparar con la medición de meteoritos recolectados en la Tierra. El Dr. Usui comenta: "Al resolver este rompecabezas, podemos dar un paso significativo hacia la identificación de la fuente de agua de la Tierra ydesvelando el secreto de cómo comenzó la vida en la Tierra "
AKARI completó su operación en noviembre de 2011. Para la próxima oportunidad de realizar una espectroscopía en una longitud de onda de 2,7 micrómetros con un telescopio espacial, tendremos que esperar hasta el lanzamiento del telescopio espacial James Webb por parte de la NASA, programado en 2021.
Actualmente, el explorador de asteroides japonés Hayabusa2 y el estadounidense OSIRIS-REx están estudiando los asteroides 162173 Ryugu y 101955 Bennu, respectivamente. Cada explorador tiene la capacidad de realizar mediciones en el rango de 2,7 micrómetros para buscar la firma del aguaLas observaciones "in situ" de asteroides con naves espaciales pueden proporcionar información detallada sobre cráteres y topografía, aspectos que los telescopios terrestres y en órbita terrestre no pueden revelar. Los resultados actuales ayudan significativamente a aumentar los valores científicos de los datos obtenidos por los exploradores yComprenda las propiedades de los asteroides Ryugu y Bennu en detalles.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kobe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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