Mosaico orbital del asteroide Vesta. Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.
Los elementos volátiles constituyen los ingredientes esenciales de la vida, y las composiciones isotópicas de los elementos volátiles actúan como un indicador de su origen y evolución en el sistema solar. El elemento hidrógeno tiene tres isótopos: hidrógeno (H), deuterio (D) y tritio (T). La composición isotópica del hidrógeno, generalmente expresada como la relación D / H (debido a la relativa rareza del tritio), es uno de esos marcadores importantes para comprender las fuentes de agua, H2O, en el sistema solar interior.
El asteroide 4 Vesta es uno de los asteroides más grandes del cinturón de asteroides. La misión Dawn de la NASA orbitó alrededor de Vesta desde el 16 de julio de 2011 hasta el 5 de septiembre de 2012 y recopiló datos de sensores remotos visibles, infrarrojos, rayos gamma y de neutrones. Sin embargo, la abundancia de elementos volátiles y las composiciones isotópicas pueden ser difíciles de limitar a partir de tales mediciones de teledetección. Afortunadamente, se cree que un grupo de meteoritos llamados HED (abreviatura de howarditas, eucritas y diogenitas) provienen de Vesta y, por lo tanto, nos proporcionan muestras para analizar en nuestros laboratorios. Las determinaciones anteriores de las relaciones D / H para Vesta se basaron en análisis de minerales de fosfato como apatita y whitlockita en meteoritos HED. Las relaciones D / H medidas fueron similares a las de los meteoritos de condrita carbonosa, apoyando la hipótesis de que se añadió agua a Vesta a partir de cuerpos condríticos carbonosos que migraron hacia adentro desde el sistema solar exterior. Sin embargo, los fosfatos son algunos de los últimos minerales en cristalizar en la formación de meteoritos HED, y sus composiciones isotópicas de hidrógeno pueden haber sido alteradas por procesos magmáticos como la desgasificación (pérdida de volátiles al espacio), que pueden fraccionar hidrógeno y deuterio entre sí.
Por el contrario, un estudio reciente de Alice Stephant del Instituto di Astrofisica e Planetologia (Italia) y sus colegas se centró en analizar minerales de silicato como los clinopiroxenos que cristalizan temprano en eucrites. Su investigación mostró que los minerales de silicato registran una composición isotópica de hidrógeno que es significativamente más liviana (relación D / H más baja) que las composiciones de la mayoría de las condritas carbonáceas (y más livianas que los fosfatos antes mencionados). Su trabajo sugiere que al menos parte del agua de Vesta era pobre en deuterio. Esta composición isotópica de hidrógeno más ligera implica que Vesta adquirió al menos parte de su agua de un depósito pobre en deuterio en el sistema solar interior a medida que se formó. Sin embargo, los meteoritos condríticos muestran un amplio rango en su relación D / H; por lo tanto, La entrega posterior de algunos meteoritos condríticos con una composición pobre en deuterio también podría haber contribuido al inventario volátil de Vesta. Identificar las fuentes y los mecanismos de suministro de agua en el sistema solar interior es importante para comprender cómo se formaron y evolucionaron los planetas terrestres y cómo se pudo haber originado la vida. Este trabajo proporciona evidencia isotópica que sugiere que el sistema solar interior probablemente contenía algo de agua autóctona que se acumuló en los planetas a medida que se formaban. LEE MÁS