El impacto de un asteroide gigantesco desplazó el eje de la luna más grande del Sistema Solar

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Unos 4 mil millones de años atrás, un asteroide impactó a Ganímedes, la luna de Júpiter. Ahora, un investigador de la Universidad de Kobe advirtió que el eje de la luna más grande del Sistema Solar fue desplazado a causa del impacto, lo que confirmó que el asteroide era unas veinte veces más grande que el que puso fin a la era de los dinosaurios en la Tierra, y provocó uno de los mayores impactos que dejó huellas claras en el Sistema Solar.

Hirata Naoyuki, de la Universidad de Kobe, fue el primero en darse cuenta de que la ubicación del impacto de un asteroide en Ganímedes, la luna de Júpiter, se encuentra casi exactamente en el meridiano más alejado de Júpiter. Esto implicaba que Ganímedes había sufrido una reorientación de su eje de rotación y le permitió a Hirata calcular qué tipo de impacto podría haber causado que esto sucediera. Copyright: Hirata HIRATA Naoyuki (CC BY)

Ganímedes es la luna más grande del Sistema Solar, más grande incluso que el planeta Mercurio, y también es interesante por los océanos de agua líquida que yacen bajo su helada superficie. Al igual que la Luna de la Tierra, está bloqueada por mareas, lo que significa que siempre muestra el mismo lado al planeta que orbita y, por lo tanto, también tiene un lado lejano. En gran parte de su superficie, la luna joviana está cubierta por surcos que forman círculos concéntricos alrededor de un punto específico, lo que llevó a los investigadores en la década de 1980 a concluir que eran resultado de un gran impacto. “Las lunas de Júpiter, Ío, Europa, Ganímedes y Calisto, tienen características individuales interesantes, pero la que más me llamó la atención fueron estos surcos en Ganímedes”, explicó el planetólogo Hirata Naoyuki de la Universidad de Kobe. Y añadió: “sabemos que esta característica fue creada por el impacto de un asteroide hace unos 4 mil millones de años, pero no estábamos seguros de qué tan grande fue este impacto y qué efecto tuvo en la Luna”.

La información de Ganímedes es escasa, lo que dificulta mucho la investigación, por lo que Hirata fue el primero en darse cuenta de que la supuesta ubicación del impacto es casi exactamente en el meridiano más alejado de Júpiter. A partir de similitudes con un evento de impacto en Plutón que provocó que el eje de rotación del planeta enano se desplazara, algo que se conoció luego del sobrevuelo que hizo la sonda espacial New Horizons, por lo que empezó a asentarse que Ganímedes también había sufrido tal reorientación. Hirata es especialista en simular eventos de impacto en lunas y asteroides, por lo que este descubrimiento le permitió calcular qué tipo de impacto podría haber provocado que se produjera esta reorientación.

Asteroide de 300 kilómetros de diámetro
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El investigador de la Universidad de Kobe publicó en Scientific Reports, que el asteroide probablemente tenía un diámetro de unos 300 kilómetros, unas 20 veces mayor que el que chocó contra la Tierra hace 65 millones de años y puso fin a la era de los dinosaurios, y creó un cráter transitorio de entre 1.400 y 1.600 kilómetros de diámetro. (Los cráteres transitorios, ampliamente utilizados en simulaciones computacionales y de laboratorio, son las cavidades producidas directamente después de la excavación del cráter y antes de que el material se asiente dentro y alrededor del cráter). Según sus simulaciones, sólo un impacto de este tamaño haría probable que el cambio en la distribución de masa podría causar que el eje de rotación de la luna se desplace a su posición actual. Este resultado es válido independientemente del lugar de la superficie en el que se produjo el impacto.

En gran parte de su superficie, Ganímedes, la luna de Júpiter, está cubierta por surcos (derecha) que forman círculos concéntricos alrededor de un punto específico (izquierda, cruz roja), lo que llevó a los investigadores en los años ‘80 a concluir que eran el resultado de un evento de impacto importante. Copyright Hirata Naoyuki (CC BY)

“Quiero entender el origen y la evolución de Ganímedes y otras lunas de Júpiter. El impacto gigante debe haber tenido un impacto significativo en la evolución temprana de Ganímedes, pero los efectos térmicos y estructurales del impacto en el interior de Ganímedes aún no se han investigado en absoluto. Creo que a continuación se podrían realizar más investigaciones que apliquen a la evolución interna de las lunas heladas”, aseguró Hirata.

Distribución de los surcos y ubicación del centro del sistema de surcos mostrados en el hemisferio que siempre mira en dirección opuesta a Júpiter (arriba) y el mapa de proyección cilíndrica de Ganímedes (abajo). Las regiones grises representan terreno geológicamente joven y sin surcos. Los surcos (líneas verdes) existen sólo en terrenos geológicamente antiguos (regiones negras). Copyright Hirata Naoyuki (CC BY)

JUICE
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Ganímedes, un interesante objeto de investigación a causa de sus océanos subterráneos, es el destino de la sonda espacial JUICE de la ESA. Si todo va bien, la nave espacial entrará en órbita alrededor de la Luna en 2034 y realizará observaciones durante seis meses, enviando una gran cantidad de datos que ayudarán a responder las preguntas de Hirata.

Chicxulub
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El impacto en la península de Yucatán es conocido como cráter de Chicxulub, y fue causado por un asteroide unos 65 millones de años atrás. Este evento se considera responsable de la extinción de los dinosaurios y de muchos otros organismos en la Tierra. Lleva esa denominación porque es el nombre del poblado más cercano, en el norte de la península.

Importante
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El paper Giant impact on early Ganymede and its subsequent reorientation, fue publicado este 3 de septiembre de 2024, en Scientific Reports, y tiene a Naoyuki Hirata como único autor.
Esta investigación fue financiada por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (subvenciones 20K14538 y 20H04614) y la Asociación de Ciencia y Tecnología de Hyogo.
El artículo Gigantic asteroid impact shifted the axis of Solar System’s biggest moon, fue publicado en el sitio de la Universidad de Kobe.

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