Los experimentos con un cañón de proyectil de alta potencia muestran cómo los impactos de los asteroides ricos en agua pueden entregar cantidades sorprendentes de agua a los cuerpos planetarios. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Brown, podría arrojar luz sobre cómo el agua llegó a la Tierra primitiva y ayudarcuenta algunas detecciones de trazas de agua en la Luna y en otros lugares.
"El origen y el transporte del agua y los volátiles es una de las grandes preguntas en la ciencia planetaria", dijo Terik Daly, investigador postdoctoral en la Universidad Johns Hopkins que dirigió la investigación mientras completaba su doctorado en Brown ". Estos experimentosrevelan un mecanismo por el cual los asteroides pueden llevar agua a lunas, planetas y otros asteroides. Es un proceso que comenzó mientras el sistema solar se estaba formando y continúa operando hoy ".
La investigación se publica en Avances científicos .
La fuente del agua de la Tierra sigue siendo un misterio. Durante mucho tiempo se pensó que los planetas del sistema solar interno se secaron completamente y que el agua fue liberada más tarde por los impactos del cometa helado. Si bien esa idea sigue siendo una posibilidad, las mediciones isotópicas han demostradoque el agua de la Tierra es similar al agua ligada a los asteroides carbonosos. Eso sugiere que los asteroides también podrían haber sido una fuente de agua de la Tierra, pero no se entiende bien cómo pudo haber funcionado dicha entrega.
"Los modelos de impacto nos dicen que los impactadores deberían desvolatilizarse por completo a muchas de las velocidades de impacto comunes en el sistema solar, lo que significa que toda el agua que contienen se evapora al calor del impacto", dijo Pete Schultz, coautor de la publicaciónartículo y profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Medioambientales y Planetarias de Brown: "Pero la naturaleza tiende a ser más interesante que nuestros modelos, por eso necesitamos hacer experimentos".
Para el estudio, Daly y Schultz usaron proyectiles del tamaño de una canica con una composición similar a las condritas carbonáceas, meteoritos derivados de asteroides antiguos y ricos en agua. Usando el Rango de Cañones Verticales en el Centro de Investigación Ames de la NASA, los proyectiles fueron destruidosmaterial objetivo seco como el hueso hecho de polvo de piedra pómez a velocidades de alrededor de 5 kilómetros por segundo más de 11,000 millas por hora. Luego, los investigadores analizaron los escombros posteriores al impacto con una armada de herramientas analíticas, en busca de signos de cualquier agua atrapada dentro de él..
Descubrieron que a las velocidades y ángulos de impacto comunes en todo el sistema solar, hasta el 30 por ciento del agua autóctona en el impactador estaba atrapada en escombros posteriores al impacto. La mayor parte del agua estaba atrapada en la fusión de impacto, roca que se derrite porel calor del impacto y luego se vuelve a solidificar a medida que se enfría, y en brechas de impacto, rocas hechas de una mezcla de escombros de impacto soldados entre sí por el calor del impacto.
La investigación da algunas pistas sobre el mecanismo a través del cual se retuvo el agua. A medida que el calor de la colisión destruye partes del impactador, se forma una columna de vapor que incluye el agua que estaba dentro del impactador.
"El impacto se derrite y las brechas se están formando dentro de ese penacho", dijo Schultz. "Lo que estamos sugiriendo es que el vapor de agua se ingiere en los derretidos y las brechas a medida que se forman. Entonces, aunque el impactador pierde su agua, algunosse recupera a medida que el fundido se apaga rápidamente "
Los hallazgos podrían tener implicaciones significativas para comprender la presencia de agua en la Tierra. Se cree que los asteroides carbonáceos son algunos de los primeros objetos del sistema solar, las rocas primordiales a partir de las cuales se construyeron los planetas. Como estos asteroides ricos en aguaEn la Tierra que aún se está formando, es posible que un proceso similar al que encontraron Daly y Schultz permitió que el agua se incorporara en el proceso de formación del planeta, dicen. Tal proceso también podría ayudar a explicar la presencia de agua dentro del manto de la Luna,Como la investigación ha sugerido que el agua lunar también tiene un origen de asteroide.
El trabajo también podría explicar la actividad posterior del agua en el sistema solar. El agua que se encuentra en la superficie de la Luna en los rayos del cráter Tycho podría haberse derivado del impactador Tycho, dice Schultz. El agua derivada de asteroides también podría explicar los depósitos de hielodetectado en las regiones polares de Mercurio.
"El punto es que esto nos da un mecanismo de cómo el agua puede quedarse después de estos impactos de asteroides", dijo Schultz. "Y muestra por qué los experimentos son tan importantes porque esto es algo que los modelos han pasado por alto".
La investigación fue apoyada por la NASA NNX13AB75G, la National Science Foundation DGE-1058262 y la NASA Rhode Island Space Grant NNX15AI06H.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :