Científicos del MIT y otras instituciones han analizado partículas del asteroide Ryugu, recolectadas por la misión Hayabusa2 de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y devueltas a la Tierra en 2020. La investigación indica que Ryugu se formó en los confines del sistema solar temprano antes de migrar hacia el cinturón de asteroides, estableciéndose en una órbita entre la Tierra y Marte.
El análisis se centró en detectar signos de un campo magnético antiguo que pudo haber existido durante la formación de Ryugu. Los hallazgos sugieren que, si tal campo estaba presente, su fuerza habría sido mínima, estimada en alrededor de 15 microteslas, en comparación con el campo magnético de la Tierra de aproximadamente 50 microteslas.
A pesar de su debilidad, este campo magnético podría haber influido en la acumulación de gas y polvo primordial, desempeñando un papel crucial en la formación de asteroides y potencialmente contribuyendo al desarrollo de planetas gigantes como Júpiter y Neptuno. Este estudio, publicado en la revista AGU Advances, marca la primera evidencia de un campo magnético débil en el sistema solar distal.
Benjamin Weiss, profesor del MIT y coautor del estudio, declaró: 'Estamos demostrando que, dondequiera que miremos ahora, hubo algún tipo de campo magnético que fue responsable de traer masa a donde se estaban formando el sol y los planetas.' El equipo de investigación incluyó a varios expertos de instituciones como Caltech, la Universidad de Harvard y la Universidad de Tsinghua.
El sistema solar se formó hace aproximadamente 4.6 mil millones de años a partir de una densa nube de gas y polvo interestelar, que colapsó en un disco giratorio. La mayor parte de este material formó el sol, mientras que los restos formaron una nebulosa solar de gas ionizado. Los científicos sospechan que las interacciones entre el sol recién formado y el disco ionizado generaron un campo magnético que atravesaba la nebulosa, ayudando a impulsar la acreción y atraer materia para formar planetas, asteroides y lunas.
Las evaluaciones anteriores habían determinado que un campo magnético estaba presente en todo el sistema solar interno, que se extendía desde el sol hasta unas 7 unidades astronómicas (UA), hasta donde se encuentra Júpiter hoy. Sin embargo, no estaba claro hasta dónde se extendía este campo magnético y qué papel desempeñó en regiones más distales, hasta ahora.
El equipo tuvo la oportunidad de analizar muestras del sistema solar exterior con Ryugu, un asteroide que se cree que se formó en el temprano sistema solar exterior, más allá de 7 UA, y que fue llevado a una órbita cercana a la Tierra. En diciembre de 2020, la misión Hayabusa 2 devolvió muestras del asteroide a la Tierra, brindando a los científicos una primera mirada a un posible vestigio del temprano sistema solar distal.
Los investigadores adquirieron varios granos de las muestras devueltas, cada uno de aproximadamente un milímetro de tamaño. Colocaron las partículas en un magnetómetro, un instrumento en el laboratorio de Weiss que mide la fuerza y dirección de la magnetización de una muestra. Luego aplicaron un campo magnético alternante para desmagnetizar progresivamente cada muestra.
'Como un grabador de cinta, estamos retrocediendo lentamente el registro magnético de la muestra', explica Mansbach. 'Luego buscamos tendencias consistentes que nos digan si se formó en un campo magnético.'
Determinaron que las muestras no contenían signos claros de un campo magnético preservado. Esto sugiere que o bien no había un campo nebular presente en el sistema solar exterior donde se formó el asteroide, o el campo era tan débil que no se registró en los granos del asteroide. Si este es el caso, el equipo estima que un campo tan débil no habría sido más de 15 microteslas en intensidad.
Los investigadores también reexaminaron datos de meteoritos previamente estudiados. Específicamente, se centraron en 'chondritas carbonáceas no agrupadas' - meteoritos que tienen propiedades que son características de haberse formado en el sistema solar distal. Los científicos habían estimado que las muestras no eran lo suficientemente antiguas como para haberse formado antes de que desapareciera la nebulosa solar. Cualquier registro de campo magnético que contengan las muestras, entonces, no reflejaría el campo nebular. Pero Mansbach y sus colegas decidieron mirar más de cerca.
'Reanalizamos las edades de estas muestras y encontramos que están más cerca del inicio del sistema solar de lo que se pensaba anteriormente', dice Mansbach. 'Creemos que estas muestras se formaron en esta región distal y exterior. Y una de estas muestras tiene en realidad una detección de campo positiva de aproximadamente 5 microteslas, que es consistente con un límite superior de 15 microteslas.'
Esta muestra actualizada, combinada con las nuevas partículas de Ryugu, sugiere que el sistema solar exterior, más allá de 7 UA, albergaba un campo magnético muy débil, que, sin embargo, era lo suficientemente fuerte como para atraer materia de los alrededores y eventualmente formar los cuerpos planetarios exteriores, desde Júpiter hasta Neptuno.
'Cuando estás más lejos del sol, un campo magnético débil tiene un gran impacto', señala Weiss. 'Se había predicho que no necesitaba ser tan fuerte allí, y eso es lo que estamos viendo.'
El equipo planea buscar más evidencia de campos nebulares distales con muestras de otro asteroide lejano, Bennu, que fueron entregadas a la Tierra en septiembre de 2023 por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA.
'Bennu se parece mucho a Ryugu, y estamos esperando con ansias los primeros resultados de esas muestras', dice Mansbach.