Los humanos están a punto de explorar por primera vez un increíble asteroide rico en metales
Cuando la nave espacial Psyche de la NASA alcance su asteroide objetivo, un misterioso mundo de metal, se encontrará con paisajes nunca vistos.
Oculto en el cinturón de asteroides, existe un mundo impregnado de metal cuya superficie puede estar cubierta de acantilados y cráteres de aleaciones de hierro. En las imágenes de los telescopios sólo se vislumbra como una mancha brillante, pero nadie sabe exactamente qué aspecto tiene el asteroide metálico llamado Psyche. Podría ser simplemente un trozo de roca y metal, pero también podría estar decorado con una serie de aspectos de otro mundo, desde flujos helados de lava de un amarillo enfermizo, hasta zarcillos verticales de hierro solidificado, como agujas ondulantes que se elevan hacia el cielo.
Los científicos esperan que Psyche sea "algo realmente extraño", asegura Henry Stone, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y director del proyecto de una nueva misión para explorar el asteroide.
Esa misión, también llamada Psyche, se lanzará desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida el 12 de octubre, y será impulsada fuera de la Tierra por un cohete Falcon Heavy de SpaceX. Después, la nave iniciará un viaje titánico a través del sistema solar hasta que, en 2029, alcance al enigmático asteroide metálico.
La nave espacial Psyche en una sala limpia del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California (Estados Unidos), el 18 de agosto de 2021.
"No sabemos qué aspecto tendrá", reconoce Paul Byrne, científico planetario de la Universidad de Washington (Estados Unidos). "¿Quién sabe lo que veremos cuando lleguemos allí?".
La misión (dirigida por la Universidad Estatal de Arizona y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA) representa la primera vez que la humanidad explora un asteroide rico en metales, una empresa que ayudará a los científicos a comprender mejor la furiosa formación del sistema solar. Pero por el momento, aparte de su existencia, prácticamente todo sobre Psyche es un misterio.
"Mi mayor deseo es que nos sorprenda por completo", comenta Lindy Elkins-Tanton, investigadora principal de la misión y científica planetaria de la Universidad Estatal de Arizona.
Qué se sabe y qué queda por descubrir sobre el asteroide Psyche
Existen tres grandes tipos de asteroides en el cinturón entre Marte y Júpiter: los pedregosos con algo de metal (tipos S), los rocosos con arcillas y otros compuestos con carbono (tipos C) y los que se cree que son altamente metálicos (tipos M). Aproximadamente el 8% de los asteroides del cinturón principal son de tipo M, lo que los convierte en raros, intrigantes y, hasta ahora, inexplorados.
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Psyche, de aproximadamente 270 kilómetros (170 millas) de ancho, fue descubierto en 1852 por el astrónomo italiano Annibale de Gasparis, que le dio el nombre de la diosa griega del alma. Hace unas décadas, los científicos dedujeron por su brillo que se trataba de un asteroide de tipo M, con mucho hierro y algo de níquel.
"Cuando los rayos de radar rebotan en Psyche, vuelven como si rebotaran en un espejo metálico, no como si lo hicieran en una roca esponjosa", explica Jim Bell, investigador principal adjunto de Psyche y científico planetario de la Universidad Estatal de Arizona. Además, las pequeñas variaciones en la órbita de este asteroide y de otros objetos cercanos sugieren que es extremadamente denso. Tal vez, como se pensó en un principio, un cuerpo casi totalmente metálico.
Una ilustración muestra el asteroide Psyche, de aproximadamente 270 kilómetros (170 millas) de ancho, que se encuentra en el cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter.
Si es así, Psyche es un asteroide extraño incluso para los estándares del tipo M, lo que ha llevado a los científicos a pensar varias historias sobre su origen.
Una sugerencia tentadora es que este objeto celestial puede ser el corazón expuesto de un casi-mundo, el núcleo metálico de un planeta fallido. "La mejor manera que conocemos de crear una gran masa de metal es diferenciando un cuerpo madre y formando un núcleo metálico", desarrolla Elkins-Tanton, refiriéndose al proceso que tiene lugar cuando se forman los planetas rocosos, en el que los elementos más densos de una esfera se filtran hacia las profundidades.
Nadie ha visto nunca el núcleo de un planeta, sólo pueden detectarse indirectamente mediante potentes ondas sísmicas o estudiando el bamboleo de un planeta mientras orbita alrededor del Sol. "No podemos ver el núcleo de ningún otro cuerpo planetario. Pero es posible que podamos verlo en Psyche, y eso es lo realmente emocionante", afirma Brandon Johnson, científico planetario de la Universidad de Purdue.
Un núcleo expuesto significaría que la corteza y el manto del cuerpo madre fueron arrancados durante un gigantesco impacto. "Si Psyche fue el cuerpo que chocó contra otro más grande, puede que la mayor parte de su manto fuera arrancado de una sola vez", sugiere Johnson.
Otra posibilidad es que se formara mucho más cerca del Sol, donde el material de su superficie se desprendió como confeti, pero su núcleo, más resistente, permaneció. "Esta es en parte la razón por la que el planeta Mercurio tiene un núcleo de hierro tan grande", indica Bell. Pero si Psyche se formó allí, ¿cómo llegó al cinturón de asteroides más allá de Marte?
El interrogante forma parte de un rompecabezas global que los científicos planetarios desean resolver "¿Dónde se formó el material en primer lugar y cómo acabó en el cinturón de asteroides?", se pregunta Elkins-Tanton. "Sospecho que hay grandes partes de ese proceso de las que realmente no tenemos ni idea, cosas que no hemos imaginado".
Los técnicos repliegan uno de los dos paneles solares acoplados a la nave espacial Psyche el 25 de julio de 2023, dentro de las instalaciones de Astrotech Space Operations, cerca del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida.
Así será la misión de la NASA para acercarse al asteroide
Los datos más recientes sugieren que Psyche es una mezcla de roca y metal (sobre todo hierro), y que este último constituye entre el 30% y el 60% de su volumen.
"En realidad, no es el más denso", aclara Johnson. Pero la forma en que el radar lo detecta con tanto entusiasmo "significa que parece tener la mayor cantidad de metal en la superficie". Más allá de ser altamente metálico, los detalles de este asteroide siguen siendo especulación. Incluso su forma es desconocida, los científicos suelen describirlo como una patata, porque "esas verduras tienen muchas formas", señala Elkins-Tanton.
Afortunadamente, la nave espacial Psyche está equipada para descubrir la verdad. La sonda está armada con un puñado de instrumentos con tareas específicas: un par de espectrómetros diseñados para descifrar la composición elemental del asteroide; un magnetómetro para buscar un antiguo campo magnético; un generador de imágenes polivalente; y una herramienta para estudiar el campo gravitatorio del asteroide, que revela información sobre su densidad.
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Tras el lanzamiento, la nave emprenderá una odisea de más de 3000 millones de kilómetros (2.2 billones de millas) alrededor del sistema solar, girando alrededor de Marte en 2026 para obtener un impulso gravitatorio de camino a Psyche. El viaje es "como ir a la Luna y volver 10 000 veces", compara Stone.
La nave se acercará al asteroide en cuestión en 2029 y lo orbitará con una gran distancia al principio. "Vamos a acercarnos sigilosamente", aclara Elkins-Tanton.
Se han planeado innumerables órbitas más cercanas. En parte para que los instrumentos obtengan una mejor lectura del objeto, y en parte porque "tenemos que conseguir la iluminación adecuada para las fotografías", ya que Psyche "gira como un pollo asado", comenta la científica planetaria. Pero la nave espacial tiene que empezar desde lejos porque la extraña forma del asteroide y su alta densidad significan que "el campo gravitatorio de Psyche va a ser realmente extraño".
De acercarse demasiado sin trazar cuidadosamente las órbitas futuras, la nave podría estrellarse contra la superficie. "Tenemos que construir, a partir de esa primera órbita, un modelo gravitatorio aproximado del cuerpo", explica Stone.
Una vez finalizada la misión principal, de 26 meses de duración, y si la NASA lo permite, la nave "sólo tendría que orbitar cada vez más cerca" para obtener la mayor cantidad posible de datos de alta resolución, hasta que finalmente se estrelle contra el frío suelo metálico.
Psyche camino de la cámara de vacío a principios de 2022 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Las pruebas de vacío térmico son cruciales para garantizar que la nave espacial pueda sobrevivir a las condiciones extremas del lanzamiento y del espacio exterior.
Psyche podría tener características de otro mundo
Durante esas órbitas cercanas, se desvelará el paisaje de Psyche. "Vamos a detectar cómo pasa de ese punto a quién sabe qué", sostiene Bell. "Realmente no sabemos lo que vamos a ver", añade. "Podría ser bastante mundano", como un amasijo de escombros salpicado de cráteres.
Pero podría ser totalmente extravagante. El impacto de un meteorito en Psyche podría licuar brevemente el hierro, provocando chorros de éste hacia arriba y hacia el exterior del asteroide. "Cuando golpea el vacío del espacio, se enfría rápidamente y podría dejar una especie de corona", explica Bell. "Es muy especulativo. Pero es divertido pensar en ello".
También puede ser el tejido cicatricial de un pasado volcánico extraño. Cuando el hierro líquido de Psyche comenzó a enfriarse hace eones, cualquier líquido rico en azufre que hubiera en el interior del protoplanetario se habría acumulado en la parte superior, como el aceite que se niega a mezclarse con el agua, antes de entrar en erupción como lava sulfurosa de color amarillo apagado.
"Eso es algo que realmente espero que veamos, pruebas de vulcanismo antiguo en un cuerpo metálico", comenta Elkins-Tanton. "Creo que sería asombroso".
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Y, si se detecta un remanente de campo magnético, "eso es casi definitivo" para confirmar que Psyche es el núcleo expuesto de un mundo prototípico, agrega Bell.
Los planetas rocosos con fluidos metálicos agitándose en sus núcleos (como la Tierra en la actualidad y Marte hace mucho tiempo) poseen inmensos campos magnéticos. El diminuto tamaño de este asteroide significa que su interior líquido se solidificó hace mucho tiempo. Pero un fuerte campo magnético inscrito en su geología sugeriría que una vez tuvo un núcleo fluido generador de dinamo.
Cuándo se lanzará la nave que pretende desvelar los misterios del asteroide
Psyche fue seleccionada para volar por la NASA en 2017 junto con otra misión centrada en asteroides llamada Lucy, vencedoras de un concurso semirregular para decidir a qué misiones espaciales robóticas dará luz verde la agencia. "Hicimos una apuesta: si nos seleccionaban para volar, lo que era muy poco probable, nos haríamos tatuajes", revela Elkins-Tanton. "Así que ahora siete de nosotros tenemos tatuajes". El de la científica es un planetesimal.
Ahora la nave está lista para volar. Psyche tiene varias oportunidades de lanzamiento en octubre, siendo el día 12 el más próximo.
Donde quiera que vaya, su equipo soportará la angustiosa visión de una poderosa conflagración que manda a su enviado robótico hacia las estrellas.
Bell, que ha trabajado en varias misiones espaciales, sospecha que este momento surrealista nunca pierde intensidad. "Tomas tu preciada carga y la pones encima de una bomba", comenta. Y, "cuando ese cohete despega de la plataforma, quieres cantar, bailar y vomitar al mismo tiempo".
