Los meteoritos cruciales para la Tierra pueden haberse formado en el sistema solar exterior: estudio

Tokio:

Un nuevo estudio realizado por investigadores del Earth-Life Science Institute (ELSI) del Instituto de Tecnología de Tokio ha sugerido que estos materiales de asteroides podrían haberse formado muy lejos en el sistema solar primitivo y luego haber sido transportados alrededor del sistema solar interno mediante procesos de mezcla caótica. .

El estudio fue publicado en la revista «Avances AGU».

Se cree que nuestro sistema solar se formó a partir de una nube de gas y polvo, llamada nebulosa solar, que comenzó a condensarse gravitacionalmente hace unos 4600 millones de años. A medida que esta nube se contrajo, comenzó a girar y a formar un disco giratorio alrededor de la masa de mayor gravedad en su centro, que se convertiría en nuestro Sol.

Nuestro sistema solar heredó toda su composición química de una estrella o estrellas anteriores que explotaron como supernovas. Nuestro Sol recogió una muestra general de este material a medida que se formaba, pero el material residual en el disco comenzó a migrar debido a su propensión a congelarse a una temperatura determinada. A medida que el Sol se volvió lo suficientemente denso para iniciar reacciones de fusión nuclear y convertirse en una estrella, recogió una muestra general de este material a medida que se formaba, pero los remanentes en el disco formaron material sólido para formar cuerpos planetarios en función de su propensión a congelarse en cualquier momento. tiempo dado. Temperatura.

Cuando el Sol irradió el disco circundante, creó un gradiente de calor en el sistema solar primitivo. Por esta razón, los planetas interiores, Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, están hechos en su mayoría de roca (principalmente compuestos de elementos más pesados, como hierro, magnesio y silicio), mientras que los planetas exteriores están compuestos en gran parte de elementos más ligeros. en particular hidrógeno, helio. , carbono, nitrógeno y oxígeno.

Se cree que la Tierra se formó en parte a partir de meteoritos carbonosos, que se cree que se originaron a partir de asteroides en el cinturón principal exterior. Las observaciones telescópicas de los asteroides del cinturón principal exterior revelan una característica común de reflectancia de 3,1 mm que sugiere que sus capas exteriores albergan hielos de agua o arcillas de amoníaco, o ambos, que son estables solo a temperaturas muy bajas.

Curiosamente, aunque varias líneas de evidencia sugieren que los meteoritos carbonosos se derivan de tales asteroides, los meteoritos recuperados de la Tierra generalmente carecen de esta característica. El cinturón de asteroides plantea muchas preguntas a los astrónomos y científicos planetarios.

En este estudio, una combinación de observaciones de asteroides utilizando el telescopio espacial japonés AKARI y el modelado teórico de las reacciones químicas en los asteroides sugiere que los minerales de la superficie presentes en los asteroides del cinturón principal exterior, en particular las arcillas que contienen amoníaco (NH3), se forman a partir de materias primas que contienen hielo. NH3 y CO2 que solo son estables a temperaturas muy bajas y en condiciones ricas en agua.

Con base en estos hallazgos, este nuevo estudio propuso que los asteroides del cinturón principal exterior se forman en órbitas distantes y se diferencian para formar diferentes minerales en mantos ricos en agua y núcleos dominados por rocas.

Para comprender el origen de las discrepancias en los espectros medidos de meteoritos y asteroides carbonosos, mediante simulaciones por computadora, el equipo modeló la evolución química de varias mezclas primitivas plausibles diseñadas para simular materiales de asteroides primitivos. Luego usaron estos modelos de computadora para producir espectros de reflectancia simulados para compararlos con los obtenidos por telescopio.

Sus modelos indicaron que para coincidir con los espectros de asteroides, el material de partida tenía que contener una cantidad significativa de agua y amoníaco, una abundancia relativamente baja de CO2 y reaccionar a temperaturas inferiores a 70, lo que sugiere que los asteroides se formarían mucho más lejos que su actual. presencia. ubicaciones en el sistema solar primitivo. Por el contrario, la ausencia de la característica de 3,1 mm en los meteoritos se puede atribuir a una reacción posiblemente más profunda dentro de los asteroides, donde las temperaturas alcanzaron valores más altos. Por lo tanto, los meteoritos recuperados pueden tomar muestras de partes más profundas de los asteroides.

De ser cierto, este estudio sugiere que la formación de la Tierra y sus propiedades únicas fueron el resultado de aspectos particulares de la formación del sistema solar. Habrá varias oportunidades para probar este modelo, por ejemplo, este estudio proporciona predicciones sobre lo que se encontrará en el análisis de las muestras devueltas por Hayabusa 2. Este origen lejano de los asteroides, si es correcto, predice que habrá sales de amoníaco y minerales en las muestras devueltas de Hayabusa 2. Los análisis de los materiales devueltos por la misión OSIRIS-Rex de la NASA proporcionarán una verificación adicional de este modelo.

Este estudio también investigó si las condiciones físicas y químicas de los asteroides del cinturón principal exterior deberían ser capaces de formar los minerales observados. El origen frío y distante propuesto de los asteroides sugiere que debería haber una similitud significativa entre los asteroides y los cometas y plantea preguntas sobre cómo se formó cada uno de estos tipos de cuerpos.

Este estudio sugirió que los materiales que formaron la Tierra pueden haberse formado muy lejos en el sistema solar primitivo, luego se introdujeron durante los primeros días particularmente turbulentos del sistema solar. Observaciones recientes de discos protoplanetarios realizadas por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han encontrado numerosas estructuras de anillos, que se cree que son observaciones directas de formación de planetesimales.

Como el autor principal, Hiroyuki Kurokawa, resumió el trabajo: «Queda por determinar si la formación de nuestro sistema solar es un resultado típico, pero muchas mediciones sugieren que pronto podremos poner nuestra historia cósmica en contexto».

(Excepto por el título, esta historia no ha sido editada por el personal de NDTV y se publica desde un feed sindicado).