Viaje al centro Psyche, el asteroide de los diez trillones de dólares – ABC
Ahí arriba, a cientos de millones de km de la Tierra, en el cinturón principal de asteroides que llena el vacío entre Marte y Júpiter, una enorme mole oscura de 220 km de diámetro lleva más de dos siglos fascinando a los astrónomos. Se trata … de Psyche (o 16 Psyche), un asteroide hecho casi enteramente de metal y que es, con enorme diferencia, uno de los objetos más extraños, valiosos e interesantes de todo el Sistema Solar.
Psyche ocupa el décimo lugar en el ‘ranking’ de los asteroides más masivos de nuestro sistema. Pero no es su tamaño lo que lo hace tan especial, sino los materiales de los que está hecho. Porque entre todos los asteroides conocidos, solo el 10% son ricos en metales. Y de todos ellos, Psyche es el rey. Es tan masivo, tan denso y contiene tantos metales preciosos que, según los cálculos de algunos analistas, tiene un valor que supera los diez trillones de dólares, cientos de veces más que la suma de toda la economía mundial. Si pudiéramos traerlo a la Tierra y repartir su riqueza, todos y cada uno de los habitantes del planeta se harían millonarios. Pero para los astrofísicos y geólogos planetarios, su verdadero valor es otro muy distinto: la información que esconde sobre nuestros propios orígenes.
La extraña naturaleza de este gigante plantea a la ciencia un enigma monumental. En un Sistema Solar plagado de escombros de hielo y rocas de silicato (más del 80%), ¿cómo llegó a formarse algo así?
Los investigadores manejan dos grandes hipótesis. La primera sugiere que Psyche podría ser un ‘bloque de construcción’ sobrante de un planeta primitivo. Es decir, un ‘planetesimal’ que, en los violentos albores del Sistema Solar, hace 4.500 millones de años, sufrió una serie de colisiones cataclísmicas. Golpes a velocidades hipersónicas tan brutales que le habrían arrancado de cuajo al planeta naciente toda su corteza y su manto rocoso protector, dejando completamente desnudo y expuesto su incandescente corazón de metal. Sería, en otras palabras, el cadáver de un mundo que nunca llegó a nacer.
Si pudiéramos traer a la Tierra este gigante de hierro y níquel, su inmenso tesoro mineral valdría cientos de veces más que toda la economía mundial junta
Psyche podría ser el cadáver de un mundo que nunca llegó a nacer, cuyo manto rocoso fue arrancado por brutales colisiones hace 4.500 millones de años
La segunda posibilidad es que Psyche no sea parte del núcleo de un protoplaneta destrozado, sino un cuerpo primigenio que o bien nació ya rico en metales desde el principio, o bien se convirtió en una caótica y uniforme mezcla de roca fundida y metal tras innumerables choques sucesivos con otros asteroides menores. Cada uno de estos escenarios tiene implicaciones distintas y cuenta una historia radicalmente diferente sobre cómo se ensamblaron los planetas (incluida nuestra propia Tierra) en los agitados primeros días del Sistema Solar.
Un cráter gigantesco
Para tratar de resolver la cuestión, un equipo de investigadores del Laboratorio Lunar y Planetario (LPL) de la Universidad de Arizona acaba de dar un paso de gigante. En un estudio publicado en ‘JGR Planets’ explican cómo han conseguido, por primera vez, simular con el máximo rigor hasta ahora el proceso de formación del enorme cráter de impacto que Psyche luce cerca de su polo norte.
«Las grandes cuencas de impacto, o cráteres -explica Namya Baijal, autora principal del estudio- excavan profundamente en el asteroide, lo que nos da pistas cruciales sobre de qué está hecho su interior. Al simular la formación de uno de sus cráteres más grandes, fuimos capaces de hacer predicciones comprobables para la composición general de Psyche cuando la nave espacial llegue».
No podemos llegar a los núcleos de la Tierra o de Marte, pero quizá sí podamos penetrar en el corazón de un asteroide primitivo
En efecto, el misterio tiene fecha de caducidad, porque la NASA ya tiene a este coloso de metal en su punto de mira. En 2023, una sonda espacial bautizada también como Psyche partió desde la Tierra en una ambiciosa misión que culminará cuando alcance la órbita del asteroide en el verano de 2029. Pero para cuando eso ocurra, los científicos necesitan tener los ‘deberes hechos’. Necesitan saber exactamente cómo interpretar la avalancha de datos que la sonda enviará.
Así, y utilizando potentes herramientas de hidrodinámica de partículas sobre el mejor modelo tridimensional de Psyche del que se dispone hasta la fecha, obtenido tras décadas de observaciones telescópicas, Baijal y su equipo recrearon las condiciones de un impacto a unos 5 kilómetros por segundo, la velocidad de crucero habitual en las ‘autopistas’ de nuestro cinturón de asteroides. Su objetivo era reproducir una concavidad específica: un cráter monstruoso de unos 48 kilómetros de diámetro y casi 5 kilómetros de profundidad.
«Descubrimos que un impactador de aproximadamente 4,8 kilómetros de diámetro habría creado un cráter con las dimensiones exactas que buscábamos», detalla Baijal. Pero, curiosamente, la simulación demostró que ese cráter podría haberse formado independientemente de cuál fuera la historia del asteroide. Es decir, que sus dimensiones eran compatibles tanto con el escenario del núcleo metálico con manto rocoso, como con el de un revoltijo de roca y metal. ¿Cómo distinguirlos, entonces?
El factor sorpresa: la porosidad
A diferencia de los mundos sólidos, muchos asteroides son, en realidad, inmensos amasijos de rocas de todos los tamaños unidas por la gravedad. Y en lugar de ser bloques monolíticos macizos, están formados por materiales muy fracturados y con gran cantidad de espacios vacíos, herencia de eones de desgaste espacial. Esta característica se conoce como ‘porosidad’, una variable que, por su extrema dificultad matemática, muchos astrofísicos simplemente ignoran en sus modelos.
«Uno de nuestros principales hallazgos -subraya Baijal- fue que la porosidad, es decir, la cantidad de espacio vacío dentro del asteroide, juega un papel verdaderamente significativo en cómo se forman estos cráteres. Nuestras simulaciones demuestran que puede afectar fuertemente al proceso de impacto y a la forma de los cráteres que quedan atrás».
En sus simulaciones, los investigadores hicieron algo así como disparar una bala contra una bola maciza de arcilla sólida, y después otra contra un bloque de espuma viscoelástica o una esponja densa en la que el material puede comprimirse y aplastarse internamente. Esto provoca que la enorme energía cinética del meteorito impactante se absorba de una forma mucho más eficiente. Como resultado, un asteroide muy poroso apenas esparce material o ‘escombros’ fuera de sí mismo; el golpe es absorbido por sus huecos internos, lo que genera cráteres muchísimo más profundos y con paredes mucho más escarpadas.
Modelando esta variable, el equipo pudo predecir las ‘firmas’ exactas de escombros eyectados que debería dejar un choque, dependiendo de si el material subyacente está dispuesto en capas (como una cebolla planetaria) o si es una masa mixta.
El misterio de la pizzería abandonada
Para explicar por qué los investigadores dedicaron tanto esfuerzo a esto, Erik Asphaug, veterano profesor en el LPL, coautor del estudio y toda una eminencia en la física de impactos, compara el estudio de asteroides como Psyche con el trabajo de un investigador que entra en una pizzería que ha sido abandonada a toda prisa hace muchísimos años.
En su historia, los asteroides principales son los restos y sobras de los ‘ingredientes’ que formaron los grandes planetas de nuestro sistema, las ‘pizzas’. «Los cocineros – dice Asphaug- hace tiempo que se marcharon, pero aún puedes entrar y mirar lo que dejaron atrás: los hornos, los restos de masa, las sobras de los ingredientes… y hacer inferencias sobre cómo se hicieron exactamente aquellas pizzas».
«No podemos llegar a los núcleos de la Tierra, de Marte o de Venus -remata el investigador recordando que la mayor profundidad que hemos perforado en nuestro propio planeta es apenas un rasguño en su corteza-, pero quizá sí podamos llegar y estudiar el núcleo de un asteroide primitivo».
Es decir, que si resulta que Psyche es realmente un antiguo núcleo planetario expuesto, se convertirá instantáneamente en nuestra única ventana directa a las profundidades de un planeta terrestre. Un viaje en el tiempo a la etapa más violenta y turbulenta de nuestra propia génesis cósmica.
«Al tratar con rigor la forma, la porosidad y la composición de Psyche -afirma por su parte la coautora Adeene Denton-, este trabajo representa un verdadero momento decisivo en nuestra capacidad para simular de forma realista impactos en tipos únicos de asteroides».
De modo que cuando la sonda Psyche llegue a su meta y encienda sus instrumentos para medir variaciones milimétricas en la gravedad de la mole espacial, cartografiará su enrevesada superficie y rastreará posibles campos magnéticos reliquia (la prueba irrefutable de que alguna vez ese núcleo metálico fluyó y creó una dinamo, igual que hace el centro de la Tierra hoy). Y cuando esos primeros datos comiencen a llegar a las pantallas del JPL, los investigadores de la Universidad de Arizona ya tendrán en sus manos las simulaciones exactas para decodificar al instante el mensaje. «Este trabajo -concluye Asphaug- nos da una gran ventaja inicial».
Todo, pues, está preparado para el gran encuentro de dentro de tres años. Mientras, el coloso metálico sigue ahí, flotando y esperando en la oscuridad.
