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30/Sep/05

Descubrimiento en un meteorito cambia modelos sobre cómo se formó nuestro Sistema Solar

Un inusual meteorito que cayó en un lago congelado en Canadá hace cinco años ha llevado a un geoquímico de la Universidad Estatal de Florida a lograr un avance en la comprensión del origen de los elementos químicos que formaron nuestro Sistema Solar.

(Astrobiology.com) - El profesor Munir Humayun del Laboratorio Nacional de Campos Magnéticos Elevados y del Departamento de Ciencias Geológicas en FSU, y Alan Brandon de la NASA, descubrieron una anomalía isotópica en el osmio, un raro elemento presente en los meteoritos primitivos. El anómalo osmio proviene de pequeñas estrellas con una densidad más alta de neutrones que la que formó nuestro Sistema Solar. Los resultados de estos investigadores, un equipo que también incluye a colegas de la universidad de Maryland y la de Berna en Suiza, fueron publicados recientemente en la revista Science.

"Nuestros nuevos datos nos permitieron dar una ojeada a los diversos tipos de estrellas que contribuyeron con elementos al Sistema Solar, las estrellas 'madres' de nuestra materia química", dijo Humayun. "Esto abre un arcón de tesoros en perspectivas para explorar la formación de los elementos".

Durante cerca de 50 años los científicos han sabido que todos los elementos más allá del hierro en la tabla periódica fueron formados en las estrellas a causa de hasta tres procesos nucleares. El osmio es formado principalmente por dos de esos procesos, el llamado proceso-s, en el cual los neutrones se agregan lentamente a los núcleos, quizás durante millares de años que dura el envejecimiento de las estrellas de tamaño mediano, y el proceso-r, que ocurre en las supernovas, en las que los neutrones son bombeados en los núcleos a un índice de centenares de neutrones en algunos segundos.

Los nuevos datos recolectados por el equipo de Humayun no sólo muestran los diversos tipos de estrella que contribuyeron con los elementos del Sistema Solar: también serán utilizados para comprobar modelos astrofísicos de producción de elementos químicos en un nivel más sofisticado que antes se podía.

Humayun y sus colegas estudiaron muestras de un meteorito extremadamente frágil que cayó en el lago Tagish el 18 de enero de 2000. A diferencia de los meteoritos de hierro, los meteoritos primitivos como éste no se preservan mucho tiempo en la superficie de la tierra porque se desintegran y forman fango cuando están expuestos al agua. Éste fue recuperado a menos de 48 horas de su caída en un mortal invierno ártico.

La mayoría de los meteoritos tienen una distribución isotópica uniforme de osmio, pero el equipo de Humayun encontró que el osmio extraído del meteorito del lago Tagish tenía una cantidad deficiente del osmio de proceso-s. Fueron los primeros en reportar una anomalía en la composición isotópica del elemento osmio en meteoritos.

Otros investigadores han encontrado anomalías del isótopo en varios otros elementos en algunos meteoritos primitivos, aunque no en todos. Debido a esta disparidad, los científicos creen que las cenizas de las estrellas que precedieron al Sistema Solar se deben haber desparramdo de una manera no uniforme en la nebulosa solar, el disco de gas y polvo que formó el Sol, los planetas y los meteoritos. Los científicos presumieron que algo de este polvo se habría creado en una estrella próxima activa.

Los resultados de Humayun desafían esa explicación. Él cree que la anomalía representa polvo estelar presolar que sobrevivió a la homogeneización que afectó a casi todo el resto de los meteoritos.

Típicamente, el polvo estelar se junta por acreción para formar meteoritos y después es calentado por la radiactividad, un proceso que destruye los granos de carburo de silicio, que son los que contienen la anomalía. Pero en el caso de los meteoritos con anomalías isotópicas de osmio, el calor no fue suficiente como para destruir el carburo de silicio.

"La interpretación anterior de una mezcla incompleta de diversas fuentes de polvo a escala de nebulosa solar ya no parece sostenible", dijo. "Ahora interpretamos esas anomalías como disoluciones incompletas de granos de carburo de silicio que transportaron rastros de molibdeno, rutenio y osmio. Estas anomalías revelan que la materia prima con la que se construyó nuestro Sistema Solar está preservada en algunos meteoritos excepcionales, a partir de que podemos ahora recuperar la prehistoria de nuestro Sistema Solar."

Traducido por Eduardo J. Carletti para Axxón

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