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Los meteoritos que contribuyeron a la formación de la Tierra pueden haberse formado en el exterior del Sistema Solar

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Se cree que nuestro Sistema Solar se formó a partir de una nube de gas y polvo, la llamada nebulosa solar, que comenzó a condensarse sobre sí misma por la gravedad hace unos 4.600 millones de años. Al mismo tiempo que esta nube se contraía, comenzó a girar y tomó la forma de un disco girando 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 en función de su propensión a congelarse a una temperatura determinada.

Cuando el Sol se volvió lo suficientemente denso como para iniciar reacciones de fusión nuclear y convertirse en una estrella, recolectó una muestra general de este material mientras se formaba, pero los restos del disco unieron materiales sólidos para formar cuerpos planetarios en función de su propensión a congelarse a determinadas temperaturas.

A medida que el Sol irradiaba su energía hacia el disco circundante, creaba un gradiente de calor en el sistema solar primitivo. Por este motivo, los planetas interiores, Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, son en su mayoría de roca (compuestos en su mayoría por elementos más pesados, como hierro, magnesio y silicio), mientras que los planetas exteriores están compuestos en gran parte por elementos menos densos, en especial hidrógeno, helio, carbono, nitrógeno y oxígeno.

Se cree que parte de la Tierra se formó a partir de meteoritos carbonosos, que se pensó que provienen de asteroides del cinturón principal exterior. Las observaciones con telescopio de los asteroides del cinturón principal exterior revelan una característica de reflectividad común de 3,1 µm, que sugiere que sus capas exteriores contienen hielos de agua o arcillas amoniacales -o ambos-, solo estables a temperaturas muy bajas.

Curiosamente, aunque varias líneas de evidencia indican que los meteoritos carbonáceos se derivan de esos asteroides, los meteoritos recuperados en la Tierra por lo general carecen de esta característica. El cinturón de asteroides plantea muchas preguntas a los astrónomos y científicos planetarios.

Un nuevo estudio dirigido por investigadores del Earth-Life Science Institute (ELSI) en el Instituto Tecnológico de Tokio indica que estos materiales asteroidales pueden haberse formado muy lejos en el Sistema Solar primitivo, y luego haber sido transportados al Sistema Solar interior por procesos de mezcla caóticos. 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 indica que los minerales de la superficie presentes en los asteroides del cinturón principal externo, especialmente las arcillas que contienen amoníaco (NH3), se forman a partir de materiales iniciales que contienen NH3 e hielo de CO2, que son estables solo a muy baja temperatura y en condiciones ricas en agua. Con base en estos resultados, este nuevo estudio propone que los asteroides del cinturón principal exterior se formaron en órbitas distantes y se diferenciaron para formar una variedad de 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, utilizando simulaciones por computadora el equipo modeló la evolución química de varias mezclas primitivas plausibles, diseñadas para simular materiales asteroidales primitivos. Luego usaron estos modelos de computadora para producir espectros de reflectividad simulados para compararlos con los obtenidos con telescopios.

Sus modelos indicaron que para coincidir con los espectros de asteroides, el material de origen tenía que contener una cantidad significativa de agua y amoníaco, una cantidad relativamente baja de CO2, y reaccionar a temperaturas por debajo de los 70°C, lo que indica que los asteroides se formaron mucho más lejos que sus ubicaciones actuales en el sistema solar primitivo. Por el contrario, la falta de la característica de 3,1 µm 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 que los meteoritos recuperados pueden tomar muestras de porciones más profundas de los asteroides.

De ser cierto, este estudio sugiere que la formación de la Tierra y sus propiedades únicas resultan de aspectos peculiares de la formación del Sistema Solar. Habrá varias oportunidades para probar este modelo. Por ejemplo, este estudio proporciona predicciones sobre lo que encontrará el análisis de las muestras traídas por la sonda Hayabusa 2. Este origen distante de los asteroides, si es correcto, predice que habrá sales y minerales amoniacales en las muestras 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 examinó si las condiciones físicas y químicas en los asteroides del cinturón principal exterior podrían formar los minerales observados. El origen frío y distante de los asteroides propuesto 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.

El estudio indica que los materiales que formaron la Tierra pueden haberse formado muy lejos en el Sistema Solar primitivo, y luego fueron atraídos durante la historia temprana especialmente turbulenta del sistema solar. Observaciones recientes de discos protoplanetarios que realizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han encontrado muchas estructuras anilladas, que se cree que son observaciones directas de formación planetesimal. Como el autor principal, Hiroyuki Kurokawa, resume el trabajo: «Queda por determinar si la formación de nuestro sistema solar es un resultado típico, pero numerosas mediciones sugieren que pronto podremos ubicar nuestra historia cósmica en contexto».

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Contenido: Materiales proporcionados por el Instituto de Tecnología de Tokio.
Referencia del original: H. Kurokawa, T. Shibuya, Y. Sekine, BL Ehlmann, F. Usui, S. Kikuchi, M. Yoda. Formación a distancia y diferenciación de asteroides del cinturón principal exterior y cuerpos parentales de condritas carbonáceas. AGU Advances, 2022; 3 DOI: 10.1029/2021AV000568
Fuente: Instituto de Tecnología de Tokio. «Los meteoritos que ayudaron a formar la Tierra pueden haberse formado en el sistema solar exterior». Science Daily, marzo de 2022.

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Hay una barrera artificial rodeando nuestro planeta

Hemos creado accidentalmente una barrera alrededor de nuestro planeta, y aunque puede que no sea un campo de fuerza futurista, todavía es condenadamente interesante

Investigadores de la NASA han descubierto que ciertas comunicaciones de radio, conocidas como VLF (frecuencia muy baja), son capaces de interactuar con partículas en el espacio, moviéndolas en ciertas direcciones. Sabemos que podemos afectar el clima espacial alrededor de nuestro planeta, pero este descubrimiento podría llevarnos a formas en las que podríamos manipularlo. El estudio está publicado en Space Science Reviews .

«Una serie de experimentos y observaciones han descubierto que, en las condiciones adecuadas, las señales de radiocomunicaciones en el rango de frecuencia VLF pueden afectar las propiedades del entorno de radiación de alta energía alrededor de la Tierra», dijo el coautor Phil Erickson, asistente del director en el MIT Haystack Observatory, en un comunicado .

El estudio es una revisión exhaustiva sobre los efectos humanos en nuestro planeta. Discute el impacto de pruebas nucleares a gran altitud, experimentos de liberación de sustancias químicas y calentamiento de ondas de alta frecuencia en la ionosfera. La revisión se dirige a la física detrás de todos esos eventos y revela el último análisis de la interacción VLF.

La Tierra está rodeada por regiones llenas de partículas cargadas, conocidas como los cinturones de Van Allen. Tradicionalmente se suponía que había dos regiones, pero resulta que la imagen es mucho más compleja . Son una consecuencia del campo magnético de la Tierra y actúan como una barrera casi impenetrable, evitando que los electrones más energéticos lleguen a nuestro planeta.




Utilizando datos de la sonda Van Allen de la NASA , los investigadores descubrieron que la burbuja inducida por VLF se extiende hasta el borde interior del cinturón de Van Allen y no más allá. El equipo especula que la burbuja VLF está empujando el cinturón de Van Allen hacia afuera.

Esta idea se ve reforzada por los datos de la década de 1960, que muestra que el cinturón de Van Allen está mucho más cerca de nuestro planeta de lo que es actualmente. En aquel entonces, las transmisiones de VLF eran mucho más limitadas, lo que podría explicar la diferencia. Los investigadores especulan que si no hubiera VLF, el límite se estiraría más cerca de la Tierra.

El equipo sugiere que con un estudio posterior, podríamos descubrir si podemos eliminar el exceso de partículas de la órbita terrestre inferior. Esto podría ayudar durante eventos climáticos espaciales extremos que podrían dañar satélites y otros instrumentos.

Ya existen planes para probar VLF desde lo alto de la atmósfera para ver exactamente qué podemos lograr con ellos.

Fuente: IFL Science. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información:

¿Estamos siendo observados? Decenas de otros mundos podrían detectar la Tierra

Encontraron al menos nueve exoplanetas que están en una posición ideal para observar los tránsitos de la Tierra

Un grupo de científicos de la Queen’s University Belfast y el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Alemania se han puesto a pensar en la caza de exoplanetas, en un estudio que analiza cómo un observador alienígena podría detectar la Tierra usando nuestros propios métodos. Encontraron que al menos nueve exoplanetas están en una posición ideal para observar los tránsitos de la Tierra, en un nuevo trabajo publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .


Imagen que muestra dónde se pueden observar los tránsitos de los planetas de nuestro Sistema Solar. Cada línea representa donde se puede ver que uno de los planetas transita, con la línea azul representando a la Tierra; un observador ubicado aquí podría detectarnos

Gracias a las instalaciones y misiones como SuperWASP y Kepler, ahora hemos descubierto miles de planetas orbitando estrellas distintas de nuestro Sol, mundos conocidos como ‘exoplanetas’. A la gran mayoría de estos se los encuentra cuando los planetas se cruzan frente a sus estrellas anfitrionas en lo que se conoce como ‘tránsitos’, que permiten a los astrónomos ver la luz de la estrella anfitriona atenuada ligeramente a intervalos regulares cada vez que el planeta pasa entre nosotros y el estrella distante.

En el nuevo estudio, los autores invierten este concepto y se preguntan: «¿Cómo vería un observador alienígena el Sistema Solar?» Identificaron partes del cielo distante desde donde se podría ver que varios planetas de nuestro Sistema Solar pasaban frente al Sol, las llamadas «zonas de tránsito», y concluyeron que los planetas terrestres (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) de hecho, son mucho más propensos a ser detectados que los planetas más alejados de «Júpiter» (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), a pesar de su tamaño mucho mayor.

«Naturalmente, los planetas más grandes bloquearían más luz mientras pasan frente a su estrella», comentó el autor principal, Robert Wells, estudiante de doctorado en la Universidad de Queen’s en Belfast. «Sin embargo, el factor más importante es en realidad cuán cerca está el planeta de su estrella madre: dado que los planetas terrestres están mucho más cerca del Sol que los gigantes gaseosos, es más probable que se los vea en tránsito».




Para buscar mundos donde las civilizaciones tuvieran la mejor oportunidad de detectar nuestro Sistema Solar, los astrónomos buscaron partes del cielo desde las cuales se podía ver más de un planeta cruzando la superficie del Sol. Descubrieron que, como máximo, se podían observar tres planetas desde cualquier punto fuera del Sistema Solar, y que no todas las combinaciones de tres planetas son posibles.

Katja Poppenhaeger, coautora del estudio, agrega: «Estimamos que un observador posicionado al azar tendría aproximadamente 1 en 40 posibilidades de observar al menos un planeta. La probabilidad de detectar al menos dos planetas sería aproximadamente diez veces menor, y detectar tres sería diez veces más pequeño que esto».

De los miles de exoplanetas conocidos, el equipo identificó sesenta y ocho mundos donde los observadores verían que uno o más de los planetas de nuestro Sistema Solar transitan frente al Sol. Nueve de estos planetas están en una posición ideal para observar los tránsitos de la Tierra, aunque ninguno de los mundos se considera habitable.

Además, el equipo estima que debería haber aproximadamente diez mundos (actualmente no descubiertos) que están ubicados favorablemente para detectar la Tierra y son capaces de mantener la vida tal como la conocemos. Hasta la fecha, sin embargo, no se han descubierto planetas habitables en los que una civilización pueda detectar la Tierra con nuestro nivel actual de tecnología.

La misión K2 en curso de la nave espacial Kepler de la NASA consiste en continuar la búsqueda de exoplanetas en diferentes regiones del cielo durante algunos meses a la vez. Estas regiones están centradas cerca del plano de la órbita de la Tierra, lo que significa que hay muchas estrellas objetivo ubicadas en las zonas de tránsito de los planetas del Sistema Solar. Los planes del equipo para el trabajo futuro incluyen dirigirse a estas zonas de tránsito para buscar exoplanetas, con suerte encontrar algunos que puedan ser habitables.

Fuente: EurekAlert. Aportado por Eduardo J. Carletti

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