Asteroides, cometas y meteoritos

Introducción
 
El seguimiento remoto de asteroides y cometas usando telescopios con diferentes filtros permite la identificación de la composición superficial de estos fascinantes objetos, pero los meteoritos llegados a la Tierra constituyen muestras gratuitas de muchos de ellos. El estudio de estos materiales primitivos, auténticos bloques constitutivos de los planetas, resulta relevante para datar y establecer los diferentes pasos seguidos por la evolución planetaria. Al estudiar meteoritos primitivos, particularmente aquellos llamados condritas, ganamos conocimiento para promover la exploración y explotación futura de asteroides no diferenciados que no son solo auténticos fósiles de la creación sino que son ricos en recursos naturales: metales, tierras raras e incluso la preciosa agua. En nuestros laboratorios podemos inferir las propiedades físico-químicas de meteoritos para desvelar la naturaleza de estos objetos peligrosos que poseen impresionantes propiedades mecánicas y catalíticas. Con ello pretendemos transformar lo que se supone es un reto en oportunidad científica, tecnológica y económica. Millones de asteroides aguardan para ser explorados y explotados y cientos de ellos experimentan pasos próximos  a nuestro planeta mucho más cercanos que la distancia que nos separa de la Luna.
 
Los asteroides condríticos, particularmente aquellos de naturaleza carbonácea, son considerados las muestras más representativas de la composición primigenia del Sol y de la nebulosa solar de la que los planetas se formaron. Estos cuerpos pueden considerarse fósiles para comprender la evolución del sistema solar porque muestrean los materiales que formaban el disco protoplanetario, mostrando patrones químicos e isotópicos esenciales para comprender el entorno astrofísico en el que nuestro sistema planetario se formó. Nuestro grupo, con experiencia en el análisis y caracterización de meteoritos y de otros materiales retornado por misiones de exploración está contribuyendo a obtener respuestas sobre el papel de estos cuerpos menores en el enriquecimiento en volátiles y materia orgánica previamente a la aparición de la vida en la Tierra.
 
En 1976 las primeras misiones Apolo recogieron  rocas lunares que proporcionaron valiosa información sobre la historia temprana y el origen común del sistema Tierra-Luna. Justo treinta años después la recuperación de miles de partículas de pocas micras de diámetro del cometa 81P/Wild 2 realizada por la misión Stardust de la NASA, en la que participamos formando parte del equipo de análisis preliminar, abrió una nueva era en la exploración planetaria donde cuerpos distantes y primitivos fueron traídos a nuestros laboratorios terrestres para realizar precisos análisis de laboratorio. La misión Stardust ejemplifica un nuevo concepto de misiones de coste moderado que ofrecen un enorme rendimiento científico-tecnológico. Este tipo de misiones serán comunes durante el siglo XXI y permitirá recuperar materiales desde cuerpos distantes a lo largo y ancho del sistema solar. Esta nueva era de descubrimientos requerirán el desarrollo de nuevas técnicas mediante instrumentos punteros e instalaciones adaptadas donde tales materiales nos ofrecerán información única sobre los estadios más tempranos de la evolución del sistema solar. 
 
Foco
 
La actividad investigadora de nuestro grupo se encuentra concentrada en cuatro aspectos principales: 1) La recuperación y caracterización de nuevos meteoritos para estudiar sus propiedades físico-químicas y establecer sus cuerpos progenitores, 2) el estudio de la alteración acuosa en meteoritos para inferir las rutas seguidas por el agua llegada a los planetas rocosos y como su interacción con minerales catalizó compuestos orgánicos complejos en un contexto astrobiológico, 3) el estudio mediante detección remota  de asteroides y cometas para comprender mejor su naturaleza y propiedades físicas, y 4) el estudio puntero de la interacción de los meteoroides con la atmósfera de la Tierra que produce meteoros o bólidos, base para nuestro liderazgo de la Red SPMN, y que permite establecer el origen dinámico de estas peligrosas rocas. 
 
En lo que respecta al campo de la caracterización de meteoritos, nuestro centro ha sido reconocido como repositorio internacional de los meteoritos de la colección Antártica de la NASA. Hemos también recuperado y caracterizado las últimas dos caídas reconocidas de meteoritos en España: la condrita Villalbeto de la Peña en 2004 y la eucrita Puerto Lápice en 2007. También hemos contribuido a la identificación de caídas de meteoritos que pasaron desapercibidas como, por ejemplo, Ardón ocurrida en 1931. Por otro lado, hemos contribuido al estudio de caídas meteoríticas en Sudamérica con la reciente caracterización de los meteoritos Cali en 2009 y Berduc en 2010, ocurridas en Colombia y Argentina respectivamente. Entre otros hitos conseguidos también lideramos en 2016 la caracterización de un meteorito encontrado en la Pampa Argentina llamado Claromecó.
 
Es bien conocido que los planetas rocosos se formaron de planetesimales formados en condiciones reducidas de ausencia de oxígeno por lo que el origen del agua y la materia orgánica es materia de debate. Por lo que se refiere a nuestros estudios sobre la disponibilidad del agua en nuestro sistema planetario, el estudio de meteoritos procedentes de asteroides, la Luna, Marte o Vesta nos permite confirmar que el también llamado líquido elemento era omnipresente en las regiones externas del sistema solar. Los meteoritos más primitivos analizados en nuestros laboratorios revelan que sus asteroides progenitores (y quizás en algunos casos los cometas evolucionados) estuvieron empapados en agua en edades tempranas, justo después de su acreción y cerca de 50 millones de años antes de consolidarse la Tierra. Por ello estamos liderando experimentos en el laboratorio para comprender el papel del agua en la formación de los también llamados minerales secundarios, una vía en que el agua está continuamente llegando a la Tierra dado que permanece enlazada a la estructura de esos minerales de alteración acuosa y, por tanto, incorporada a rocas sólidas que sobreviven a su entrada en la atmósfera terrestre a velocidades hipersónicas.
 
Por lo que se refiere a los estudios remotos de asteroides y cometas empleando telescopios, estamos desarrollando observaciones CCD y espectroscópicas de estos cuerpos para obtener medidas fotométricas precisas empleando diferentes filtros estándar. Son objetivo de nuestros estudios tanto los asteroides que cruzan la órbita terrestre como los del llamado cinturón principal. Sin embargo, tan sólo los primeros pueden ser observados en pasos próximos a la Tierra, constituyendo la fuente más importante de peligro para nosotros. El Telescopio Joan Oró de 0.8 m localizado en el Observatori Astronòmic del Montsec (OAdM) nos permite realizar un rango ámplio de investigaciones sobre cuerpos menores. Nuestros programas de seguimiento de Asteroides Próximos a la Tierra (NEOs) y de Asteroides Potencialmente Peligrosos (PHAs) son además complementados con campañas de recopilación de fotometría de los asteroides del cinturón principal para incrementar la ciencia del sistema solar que surge de la misión espacial Gaia.
 
            Finalmente, en el marco de la Red de Investigación sobre bólidos y meteoritos (SPMN) que montamos hace ya veinte años en cooperación con otros centros de investigación y universidades, deseamos recopilar la máxima información sobre nuevas caídas de meteoritos tal y como hicimos previamente con Villalbeto de la Peña, Puerto Lápice y Ardón. Nuestras estaciones de detección CCD registran continuamente meteoros y bólidos sobre la península Ibérica y las islas Baleares, permitiéndonos reconstruir trayectorias y determinar el origen de estas rocas que penetran a la atmósfera terrestre a velocidades hipersónicas. Gracias a la información orbital extraída de cientos de bólidos meteoríticos hemos demostrado que los Asteroides próximos a la Tierra son fuente de grandes rocas que producen caídas de meteoritos. Por otro lado, en el marco de la Red SPMN, un estudio dinámico de la evolución orbital de los meteoroides que alcanzan la Tierra está siendo realizada para identificar las fuentes de meteoritos llegando a nuestro planeta. Al ser los meteoritos muestras transportadas gratuitamente desde remotos objetos de nuestro sistema solar, su caracterización constituye una oportunidad científica y tecnológica de primera línea.

Publicaciones selectas

   - Moyano-Cambero C.E., Pellicer E., Trigo-Rodríguez J.M., Williams I.P, Blum J., Michel P., Küppers M., Martínez-Jiménez M., Lloro I., and Sort J. (2017) "Nanoindenting the Chelyabinsk Meteorite to Learn about Impact Deflection Effects in asteroids", Astrophysical Journal 835:157, 9 pp.

   - Rotelli L., Trigo-Rodríguez J.M., Moyano-Cambero C.E., Carota E., Botta L., Di Mauro E. and Saladino R. (2016) "The key role of meteorites in the formation of relevant prebiotic molecules in a formamide/water environment", Nature Scientific Reports, 6:38888, DOI: 10.1038/srep38888

   -  Moyano-Cambero C.E., Trigo-Rodríguez J.M., Llorca J., Fornasier S., Barucci M.A., and Rimola A. (2016) "A plausible link between the asteroid 21 Lutetia and CH carbonaceous chondrites" , Meteoritics & Planetary Science 51, 1795-1812.

   -  Beitz E., Blum J., Parisi M.G., and Trigo-Rodríguez J.M. (2016) "The collisional evolution of undifferentiated asteroids and the formation of chondritic meteoroids", Astrophysical Journal 824, art.id.12, 29 pp.

   - Trigo-Rodríguez J.M., Lyytinen E., Gritsevich M., Moreno-Ibáñez M., Bottke W.F., Williams I., Lupovka V., Dmitriev V., Kohout T. and Grokhovsky V. (2015) Orbit and dynamic origin of the recently recovered Annama's H5 chondrite, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 449, 2119-2127.

   - Trigo-Rodríguez J.M., Moyano-Cambero C.E., Llorca J., Fornasier S., Barucci M.A., Belskaya I., Martins Z., Rivkin A.S., Dotto E., Madiedo J.M., and Alonso-Azcárate J. (2014) "UV to far-IR reflectance spectra of carbonaceous chondrites. I. Implications for remote characterization of dark primitive asteroids targeted by sample-return missions", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 437, 227-240.
 
 
Miembros Seniors involucrados

J. M. Trigo
 
Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)

Campus UAB, Carrer de Can Magrans, s/n
08193 Barcelona.
Phone: +34 93 737 9788
Email: ice@ice.csic.es
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An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas

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