Un nuevo conjunto de experimentos de impacto a alta velocidad sugiere que el planeta enano Ceres puede ser algo así como un tablero de dardos cósmico: los proyectiles que se estrellan contra él tienden a pegarse.
Los experimentos, realizados utilizando el Rango de pistola vertical en el Centro de investigación Ames de la NASA, sugieren que cuando los asteroides y otros impactadores golpean Ceres, gran parte del material de impacto permanece en la superficie en lugar de rebotar en el espacio. Los hallazgos sugieren la superficie de Cerespodría consistir en gran medida en una mezcla de material meteorítico recolectado durante miles de millones de años de bombardeo.
La investigación, por Terik Daly y Peter Schultz de la Universidad de Brown, se publica en Cartas de investigación geofísica .
Ceres es el objeto más grande en el cinturón de asteroides y el planeta enano más cercano a la Tierra. Hasta la reciente llegada de la nave espacial Dawn, todo lo que se sabía sobre Ceres provenía de observaciones telescópicas. Las observaciones mostraron que Ceres tenía una densidad misteriosamente baja,sugiriendo que está hecho de material de silicato muy poroso, o tal vez contiene una gran capa de hielo de agua. Las observaciones de su superficie también fueron notables, en gran parte por ser poco notables.
"Es realmente soso en las observaciones telescópicas", dijo Daly, un estudiante de doctorado en Brown y autor principal del estudio. "Es como si alguien tomara un solo color de pintura en aerosol y rociara todo. Cuando pensamos enlo que podría haber causado esta superficie homogénea, nuestros pensamientos se vuelven hacia procesos de impacto "
Y para comprender los procesos de impacto, los investigadores recurrieron a la Vertical Gun Range de la NASA, un cañón con un cañón de 14 pies que puede lanzar proyectiles a una velocidad de hasta 16,000 millas por hora. Para este trabajo, Daly y Schultz querían simular impactos en niveles bajos.-superficies de densidad que imitan las dos amplias posibilidades para la composición de la superficie de Ceres: silicato poroso o helado.
"La idea era analizar esos dos casos de miembros finales, porque realmente todavía no sabemos exactamente cómo es Ceres", dijo Daly.
Para el caso de silicato poroso, los investigadores lanzaron impactadores en una piedra pómez en polvo. Para el caso helado, usaron dos objetivos: nieve y nieve cubierta por una fina capa de material de silicato esponjoso, simulando la posibilidad de que el hielo de Ceres se encuentre debajo de uncapa de silicato. Luego lanzaron estos objetivos con pedazos de basalto y aluminio del tamaño de una piedra, simulando meteoritos pedregosos y metálicos.
El estudio mostró que en todos los casos, grandes proporciones del material de impacto permanecieron dentro y alrededor del cráter de impacto. Esto fue especialmente cierto en el caso de hielo, dijo Daly.
"Mostramos que cuando tiene un impacto vertical en la nieve, un análogo del hielo poroso que creemos que podría estar justo debajo de la superficie de Ceres, puede tener aproximadamente el 77 por ciento de la masa del impactador en el cráter o cerca de él"
Los resultados fueron un poco sorprendentes, dijo Schultz, quien ha estudiado los procesos de impacto durante muchos años como profesor de ciencias terrestres, ambientales y planetarias en Brown.
"Esto es realmente contrario a las estimaciones anteriores para cuerpos pequeños", dijo Schultz. "La idea era que expulsarías más material que recolectarías, pero te mostramos que realmente puedes entregar una tonelada de material".
Las velocidades de impacto utilizadas en los experimentos fueron similares a las velocidades que se cree que son comunes en las colisiones de cinturones de asteroides. Los resultados sugieren que la mayoría de los impactos en cuerpos porosos como Ceres causan una acumulación de material de impacto en la superficie.
"La gente ha pensado que tal vez si un impacto fuera inusualmente lento, entonces podría entregar tanto material", dijo Schultz. "Pero lo que estamos diciendo es que para un impacto típico de velocidad media en el cinturón de asteroides, ustedestán entregando una tonelada de material "
Durante miles de millones de años de tales impactos, Ceres pudo haber acumulado una gran cantidad de material no nativo, dijeron Daly y Schultz, gran parte de ellos mezclados para crear la superficie relativamente indescriptible vista desde los telescopios. Los investigadores esperan queLa nave espacial Dawn escanea la superficie a una resolución mucho más alta, podría seleccionar parches individuales de este material entregado. Eso ayudaría a confirmar la relevancia de estos experimentos para los cuerpos celestes, dicen los investigadores.
Los resultados tienen implicaciones para las misiones que tienen como objetivo devolver muestras de asteroides a la Tierra. A menos que los sitios de aterrizaje se elijan cuidadosamente, dicen los investigadores, esas misiones podrían terminar con muestras que no son representativas del material original del objeto., podría ser necesario encontrar un área donde haya habido un impacto relativamente reciente.
"No puedes hacer esto como la vieja grúa de garra de la sala de juegos", dijo Schultz. "No puedes simplemente agachar la mano y agarrar lo que esté allí. Es posible que necesites encontrar un nuevo impacto donde tal vez las cosas nativas hayan sidorevuelto."
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Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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