La NASA capta por primera vez el impacto de un meteoroide en otro planeta

La misión MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging (MESSENGER) de la NASA Mercurio ha estado fuera de servicio durante casi seis años, pero los datos que recopiló siguen dando información importante. Desde revelar nuevos conocimientos sobre la atmósfera de Venus, hasta proporcionar una nueva forma de medir la cantidad de tiempo que los neutrones pueden sobrevivir por sí mismos.

Ahora, un estudio reciente en Nature Communications muestra que la nave espacial puede agregar un nuevo logro a su historia: muy probablemente fue testigo de un gran impacto de meteoroide en Mercurio, la primera observación de un impacto en el superficie de otro planeta.

Antes, los impactos de meteoroides solo se habían observado con telescopios en la Tierra y la Luna.

“Es simplemente increíble que MESSENGER pudiera ver cómo sucedía esto”, dijo en un comunicado Jamie Jasinski, físico espacial del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, y autor principal del estudio. “Estos datos juegan un papel muy importante para ayudarnos a comprender cómo los impactos de meteoroides aportan material a la exosfera de Mercurio”.

Con dos quintas partes del tamaño de la Tierra, Mercurio tiene solo una astilla de atmósfera, llamada exosfera, con una presión que es una cuadrillonésima parte de la que se siente al nivel del mar en la Tierra. La exosfera se forma en el lado que mira al Sol de Mercurio a partir de material originalmente en la superficie del planeta, incluido el sodio y alrededor de una docena de otras moléculas. Los científicos creen que los impactos de los meteoroides, en parte, son responsables de colocar dicho material en la exosfera de Mercurio.

“Los grandes impactos de meteoroides pueden disparar una enorme cantidad de material de la superficie, excediendo brevemente la masa de toda la exosfera de Mercurio”, dijo Jasinski.

Los meteoroides provienen del cinturón de asteroides, a más de 300 millones de kilómetros de distancia, donde las interacciones gravitacionales entre los asteroides y Júpiter o Marte envían pequeñas rocas espaciales en espiral hacia el interior del sistema solar. Algunos de ellos deberían golpear inevitablemente a Mercurio, arrojando partículas a miles de kilómetros en su exosfera.

Pero tal impacto nunca se había registrado, era puramente hipotético.

Los científicos cubrieron sus apuestas en MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging), que orbitaría Mercurio durante cuatro años. Esperaban que la nave espacial experimentara dos impactos por año durante su misión. Pero dos años y medio después de entrar en órbita, MESSENGER no había visto ninguno.

“Simplemente muestra lo raro que es tener la nave espacial en el lugar y el momento correctos para poder medir algo como esto”, dijo Leonardo Regoli, coautor del estudio y físico espacial del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland, donde fue construido y luego se operó MESSENGER.

El 21 de diciembre de 2013, cuando MESSENGER se deslizó sobre el lado de Mercurio hacia el sol, uno de sus instrumentos, el Espectrómetro de Plasma de Imágenes Rápidas (FIPS), vio algo extraño: una cantidad inusualmente grande de iones de sodio y silicio que soplaban en el viento solar del Sol, el vendaval que arroja gases cargados del sol. Curiosamente, estas partículas viajaban en un haz estrecho, casi todas en la misma dirección y a la misma velocidad.

Cuando Regoli, Jasinski y otros miembros del equipo revisaron los datos años más tarde, esos detalles fueron como una señal. Indicaron que las partículas probablemente eran “jóvenes”, habiendo flotado recientemente en el viento solar. ¿Pero de donde vinieron?

Usando la velocidad y dirección de las partículas, los investigadores rebobinaron el reloj, rastreando el movimiento de las partículas hasta su origen. Encontraron las partículas agrupadas en una columna densa, una que había salido de la superficie de Mercurio y se había extendido casi 5.000 kilómetros en el espacio.

Los investigadores consideraron varias causas posibles de la pluma, pero el impacto de un meteoroide tenía más sentido. Ellos estiman que el meteoroide probablemente tenía poco más de un metro de largo, relativamente pequeño, pero lo suficientemente grande como para que los modelos sugieran que crearía una columna con una altura y densidad muy parecidas a las detectadas por FIPS.

“Esta fue una observación especial, y realmente genial ver cómo la historia se unió”, dijo Regoli.

El equipo planea aprovechar un instrumento similar a FIPS en la misión BepiColombo de la Agencia Espacial Europea, que se lanzó para Mercurio en 2018 y se acercará al planeta a fines de 2025, para realizar observaciones análogas y buscar más impactos de meteoritos durante su año en órbita alrededor de Mercurio. Regoli señaló que los investigadores necesitarán perfeccionar sus modelos antes de usar BepiColombo para hacer nuevas observaciones, pero la oportunidad de ver otro impacto de Mercurio sería inestimable.

La misión MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging (MESSENGER) de la NASA Mercurio ha estado fuera de servicio durante casi seis años, pero los datos que recopiló siguen dando información importante. Desde revelar nuevos conocimientos sobre la atmósfera de Venus, hasta proporcionar una nueva forma de medir la cantidad de tiempo que los neutrones pueden sobrevivir por sí mismos.

Ahora, un estudio reciente en Nature Communications muestra que la nave espacial puede agregar un nuevo logro a su historia: muy probablemente fue testigo de un gran impacto de meteoroide en Mercurio, la primera observación de un impacto en el superficie de otro planeta.

Antes, los impactos de meteoroides solo se habían observado con telescopios en la Tierra y la Luna.

“Es simplemente increíble que MESSENGER pudiera ver cómo sucedía esto”, dijo en un comunicado Jamie Jasinski, físico espacial del Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, y autor principal del estudio. “Estos datos juegan un papel muy importante para ayudarnos a comprender cómo los impactos de meteoroides aportan material a la exosfera de Mercurio”.

Con dos quintas partes del tamaño de la Tierra, Mercurio tiene solo una astilla de atmósfera, llamada exosfera, con una presión que es una cuadrillonésima parte de la que se siente al nivel del mar en la Tierra. La exosfera se forma en el lado que mira al Sol de Mercurio a partir de material originalmente en la superficie del planeta, incluido el sodio y alrededor de una docena de otras moléculas. Los científicos creen que los impactos de los meteoroides, en parte, son responsables de colocar dicho material en la exosfera de Mercurio.

“Los grandes impactos de meteoroides pueden disparar una enorme cantidad de material de la superficie, excediendo brevemente la masa de toda la exosfera de Mercurio”, dijo Jasinski.

Los meteoroides provienen del cinturón de asteroides, a más de 300 millones de kilómetros de distancia, donde las interacciones gravitacionales entre los asteroides y Júpiter o Marte envían pequeñas rocas espaciales en espiral hacia el interior del sistema solar. Algunos de ellos deberían golpear inevitablemente a Mercurio, arrojando partículas a miles de kilómetros en su exosfera.

Pero tal impacto nunca se había registrado, era puramente hipotético.

Los científicos cubrieron sus apuestas en MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging), que orbitaría Mercurio durante cuatro años. Esperaban que la nave espacial experimentara dos impactos por año durante su misión. Pero dos años y medio después de entrar en órbita, MESSENGER no había visto ninguno.

“Simplemente muestra lo raro que es tener la nave espacial en el lugar y el momento correctos para poder medir algo como esto”, dijo Leonardo Regoli, coautor del estudio y físico espacial del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins en Laurel, Maryland, donde fue construido y luego se operó MESSENGER.

El 21 de diciembre de 2013, cuando MESSENGER se deslizó sobre el lado de Mercurio hacia el sol, uno de sus instrumentos, el Espectrómetro de Plasma de Imágenes Rápidas (FIPS), vio algo extraño: una cantidad inusualmente grande de iones de sodio y silicio que soplaban en el viento solar del Sol, el vendaval que arroja gases cargados del sol. Curiosamente, estas partículas viajaban en un haz estrecho, casi todas en la misma dirección y a la misma velocidad.

Cuando Regoli, Jasinski y otros miembros del equipo revisaron los datos años más tarde, esos detalles fueron como una señal. Indicaron que las partículas probablemente eran “jóvenes”, habiendo flotado recientemente en el viento solar. ¿Pero de donde vinieron?

Usando la velocidad y dirección de las partículas, los investigadores rebobinaron el reloj, rastreando el movimiento de las partículas hasta su origen. Encontraron las partículas agrupadas en una columna densa, una que había salido de la superficie de Mercurio y se había extendido casi 5.000 kilómetros en el espacio.

Los investigadores consideraron varias causas posibles de la pluma, pero el impacto de un meteoroide tenía más sentido. Ellos estiman que el meteoroide probablemente tenía poco más de un metro de largo, relativamente pequeño, pero lo suficientemente grande como para que los modelos sugieran que crearía una columna con una altura y densidad muy parecidas a las detectadas por FIPS.

“Esta fue una observación especial, y realmente genial ver cómo la historia se unió”, dijo Regoli.

El equipo planea aprovechar un instrumento similar a FIPS en la misión BepiColombo de la Agencia Espacial Europea, que se lanzó para Mercurio en 2018 y se acercará al planeta a fines de 2025, para realizar observaciones análogas y buscar más impactos de meteoritos durante su año en órbita alrededor de Mercurio. Regoli señaló que los investigadores necesitarán perfeccionar sus modelos antes de usar BepiColombo para hacer nuevas observaciones, pero la oportunidad de ver otro impacto de Mercurio sería inestimable.