Los científicos han identificado el material más antiguo encontrado en la Tierra dentro de una roca espacial que se estrelló en Australia hace más de medio siglo.
El meteorito está lleno de pequeños granos de polvo de estrellas antiguas que son anteriores al nacimiento del Sol y nuestro sistema solar en más de dos mil millones de años, según un estudio publicado el lunes en [19459005 ] Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los granos “presolares” fueron fechados con la ayuda de la sonda Voyager 1 de la NASA, que recolectó los nuevos datos necesarios cuando cruzó al espacio interestelar en 2012. El polvo de estrellas es una cápsula de tiempo sin precedentes de una era de nuestra galaxia antes de que el sistema solar se hubiera unido.
“Es algo a lo que nunca me puedo acostumbrar porque es muy fascinante”, dijo el autor principal Philipp Heck, curador del Field Museum y profesor asociado de la Universidad de Chicago, en una llamada. “Solo para tener una roca en el laboratorio y extraer minerales y aprender algo sobre la historia de la galaxia, creo que es sorprendente que la naturaleza nos haya puesto a disposición esas muestras”.
Los granos miden solo unos pocos micras de ancho (para referencia, un cabello humano mide aproximadamente 100 micras de ancho). Fueron entregados a la Tierra por el meteorito de Murchison, un enorme trozo de roca extraterrestre que cayó en pedazos cerca de la ciudad australiana de Murchison en 1969. El impacto se ha convertido en una parte importante de la identidad de la ciudad, pero los lugareños aún donaron la mayor parte de su 220- libra de masa al Field Museum de Chicago.
“La gente de Murchison, esta comunidad rural, recolectó el meteorito y sabía que era algo importante para la ciencia, y lo puso a disposición de la ciencia”, dijo Heck. “Sin eso, no tendríamos este estudio y muchos otros estudios”.
Los granos de polvo de estrellas dentro del meteorito fueron formados por estrellas moribundas hace miles de millones de años. Al final de sus vidas, las estrellas comienzan a expulsar algunos de sus elementos más pesados hacia el entorno, donde el material se enfría en granos de polvo.
“Una vez que se forma el grano de polvo, la presión de radiación de la estrella lo empuja hacia el medio interestelar y lo transporta a la galaxia”, explicó Heck. “El sistema solar en formación hace 4.600 millones de años incorporó ese polvo presolar en los objetos que se estaban formando en ese momento, como la Tierra, el Sol, los asteroides, los cometas, todo lo que se formó en el sistema solar contenía estos granos presolares”.
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La nebulosa del huevo, una posible fuente de los grandes granos de carburo de silicio presolar encontrados en meteoritos como Murchison. Imagen: NASA, W. Sparks (STScI) y R. Sahai (JPL). Recuadro: grano de SiC con ~ 8 micrómetros en su dimensión más larga. Imagen insertada por cortesía de Janaína N. Ávila
Aunque la Tierra primitiva estuvo inicialmente plagada de granos, los procesos geológicos como el calentamiento interno, la tectónica de placas y el vulcanismo los han borrado. Sin embargo, los granos sobreviven alrededor del cinco por ciento de los asteroides y cometas en nuestro sistema solar. Múltiples meteoritos han transportado granos presolares a nuestro planeta, aunque la roca Murchison es la única que conserva granos lo suficientemente grandes como para proporcionar estimaciones de edad.
Hace unos 30 años, los científicos de la Universidad de Chicago extrajeron estos granos de polvo de estrellas triturando una muestra del meteorito de Murchison en polvo y utilizando agentes químicos para reducirlo a pequeñas partículas de carburo de silicio.
“Hay otros tipos de granos presolares que conocemos, pero el carburo de silicio es el más robusto y retentivo”, dijo Heck. “Es casi tan duro como el diamante. El cristal es muy apretado, esencialmente ”.
Los científicos ya sabían que los granos eran anteriores al sistema solar, pero el nuevo estudio ha producido estimaciones de edad mucho más precisas y ha retrasado la línea de tiempo de la formación de granos. Heck y sus colegas pudieron lograr este avance en parte gracias a la sonda Voyager 1 de la NASA.
“Ahora tenemos datos de una nave espacial que dejó nuestro sistema solar y midió los rayos cósmicos afuera”, dijo Heck. “Esos rayos son clave para nuestro método de datación”.
Cuando estos granos flotaban a través del medio interestelar hace miles de millones de años, estaban constantemente expuestos a los rayos cósmicos, que son partículas de alta energía que penetran la galaxia. . Cuando los rayos se estrellaron contra los granos, desencadenaron la creación de isótopos de neón dentro del polvo de estrellas.
Este proceso permite a los científicos proporcionar estimaciones de edad para los granos, ya que las muestras más antiguas muestran una exposición más larga a los rayos cósmicos y, por lo tanto, niveles más altos de isótopos de neón. Heck y sus colegas usaron un espectrómetro de masas para medir el isótopo de neón en los granos a cero en sus edades.
“Podríamos usar los datos de rayos cósmicos medidos por Voyager para determinar qué tipo de rayos cósmicos, y cuántos rayos cósmicos de cada energía, los granos estuvieron expuestos hace más de 4.600 millones de años”. explicado. “No teníamos esos datos hace 10 años”.
Los investigadores no solo descubrieron que algunos de los granos datan de hace unos siete mil millones de años, lo que los convierte en el material más antiguo disponible en nuestro planeta, También descubrieron que cerca de dos tercios de los granos databan de aproximadamente 4.6 a 4.9 mil millones de años.
Esto sugiere un “baby boom en la formación de estrellas”, dijo Heck. La Vía Láctea puede haber producido una gran cantidad de estrellas que se quemaron y murieron durante un período de aproximadamente 300 millones de años, justo antes de que se formara el sistema solar.
Las vidas y muertes de esas estrellas pasadas ahora están escritas en los granos atrapados dentro del meteorito Murchison, que casualmente terminó en la Tierra. Los resultados corroboran las teorías de que la Vía Láctea puede tener un ciclo de auge y caída estelares, en lugar de una tasa constante de formación de estrellas.
Por sorprendente que sea todo esto, Heck y sus colegas esperan que surjan muchos más descubrimientos de estos granos presolares en el futuro. El equipo planea continuar extrayendo y fechando el polvo de estrellas, además de que ahora podrán incorporar datos de rayos cósmicos obtenidos por Voyager 2, que siguió a su gemelo al espacio interestelar en 2018.
“Es una carrera que abarca proyecto, pero también estoy entrenando a mis alumnos en él, así que espero que tengamos más edades en los próximos años y décadas “, dijo Heck.
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Por Becky Ferreira
