Astronomía: analizan la estabilidad de minerales del planeta Ceres y los evalúan en la Tierra

Un equipo científico liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), en España, estudió la estabilidad de arcillas ricas en amonio halladas en el planeta enano Ceres durante la misión Dawn de la NASA. El análisis y caracterización de estos minerales, expuestos en laboratorio a las condiciones extremas planetarias, es de gran interés porque servirá para el desarrollo de instrumentos de las futuras misiones espaciales de exploración.

Ceres, un cuerpo celeste del cinturón de asteroides, es considerado en la actualidad un antiguo mundo oceánico desde que la misión de la agencia espacial estadounidense lo estudió entre 2015 y 2018, y descubrió en él evidencias de la presencia de agua y de actividad criovolcánica (una forma de acción volcánica de baja temperatura, donde el hielo fundido -de agua, generalmente mezclada con sales, o de amoníaco- hace las veces de la roca fundida). De manera completamente inesperada, se identificaron en su superficie una amplia variedad de minerales ricos en amonio, incluyendo filosilicatos, carbonatos y cloruros.

Los investigadores combinaron diferentes técnicas analíticas junto con la simulación experimental para caracterizar en detalle y evaluar la estabilidad de los minerales hallados en Ceres. Como señaló en un comunicado de la NASA Victoria Muñoz-Iglesias, investigadora del CAB y autora principal del trabajo: “El estudio de la estabilidad temporal de estos minerales bajo las condiciones de la superficie y sub-superficie de Ceres puede ayudar a encontrar la respuesta a esta incertidumbre”.

En esta investigación, que fue publicada en la revista Applied Clay Science, se realizó una primera aproximación experimental. En concreto, la arcilla montmorillonita de amonio, junto con cloruro de amonio, se caracterizó tras ser sometida a condiciones de baja temperatura y de alto vacío durante varios días. Los resultados arrojaron que el estado de agregación de las muestras juega un papel clave tanto en la estabilidad como en la respuesta espectroscópica.

La combinación de diferentes técnicas, como por ejemplo las espectroscopías Raman e Infrarroja (IR cercana e IR media), la difracción de rayos X y la microscopía electrónica de barrido, permitió a los investigadores identificar en detalle de la presencia de las diferentes moléculas en función de su entorno. Así, los investigadores fueron capaces de distinguir entre el ion amonio depositado sobre la superficie de la arcilla y el localizado dentro de las capas del filosilicato.

Para Muñoz-Iglesias, “el análisis de texturas minerales expuestas a las condiciones extremas planetarias mediante el uso de distintas técnicas espectroscópicas es de gran interés para las futuras misiones espaciales donde está previsto utilizar este tipo de técnicas”. A partir de los datos recopilados en este trabajo y de futuros análisis, será posible crear una base de datos que incluirá espectros de minerales-objetivo obtenidos en diferentes condiciones de temperatura, presión y estado de agregación.

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