El polvo de los cometas pudo haberse formado junto al Sol

Los cometas son visitantes procedentes de las frías, distantes regiones exteriores del sistema solar. Por lo que durante mucho tiempo se pensó que eran los restos casi vírgenes que sobraron de la formación del sistema solar. Sin embargo, un nuevo análisis de una partícula procedente del cometa Wild 2 indica que este grano de polvo se formó cerca del Sol y que después migró a las regiones lejanas hasta ser capturada por un cometa millones de años después de que el sistema solar tomó forma. Junto con otros trabajos de investigación de otras muestras, este nuevo descubrimiento refuerza la teoría que los cometas se formaron en el cinturón de Kuiper, la región salpicada de trozos de hielo donde orbita Plutón y más allá. Los cometas contienen granos que se formaron algo después que los granos de polvo primordiales y mucho más cerca del Sol.
Núcleo del cometa Wild 2 fotografiado en 2004 por la sonda de la NASA Stardust
Jennifer Matzel, cosmoquímica del Laboratorio Nacional Livermore en California, y sus colegas apoyaron esta línea con pruebas de astroquímica forense. Matzel y sus colaboradores analizaron la pequeña partícula llamada Coki, capturada y retornada por la misión de la NASA Stardust. Esta sonda visitó el cometa Wild 2 en 2004 y ahora está en camino para su encuentro con el cometa Tempel 1. En 2006 la nave pasó cerca de la Tierra eyectando una valiosa cápsula de 46 kg con las muestras de su encuentro espacial. La cápsula cayó en paracaídas y fue recuperada en el desierto de Utah.
Algunas de las muestras, incluida Coki, llevan la marca de un proceso de formación de alta temperatura, que se parecen a las inclusiones ricas en calcio y aluminio (CAIs) que se observan en algunos meteoritos. Los CAIs se cree que se formaron expuestos al calor del Sol en el sistema solar primitivo hace más de 4500 millones de años, las partículas forjadas por el calor como Coki, indican que los cometas no sólo contienen la materia prima con la que formó el sistema solar, sino también algunos materiales que fueron al menos parcialmente procesados en el sistema solar interior antes de emigrar hacia el cinturón de Kuiper.
En un estudio publicado en línea por Science el 25 de febrero, Matzel y sus coautores presentan los resultados que datan la formación de la partícula mediante la búsqueda de los subproductos de la desintegración de un isótopo radiactivo del aluminio, (los isótopos son especies de un elemento con diferente número de neutrones y, por tanto diferentes masas atómicas.) El Aluminio 26, que tiene un neutrón menos estable, que el del aluminio ordinario 27, se desintegra en magnesio 26 con una semivida de aproximadamente 700.000 años, un período relativamente corto a escala astronómica. Pero a pesar de esto, la partícula Coki contiene Aluminio 27, y no contiene magnesio 26 detectable procedente de la desintegración radiactiva de aluminio 26. Así Matzel y sus colegas concluyen que la partícual se formó después de que el aluminio 26 se hubiese desintegrado en la nebulosa solar, la nube primordial que rodeaba al Sol recién nacido.
Coki se data alrededor de 1,7 millones años o más después de que se formase la primera IAC, que le da una posición bastante precisa en la en la línea de tiempo de los 4600 millones de años de edad del sistema solar. Pero el hecho de que Coki se formara millones después en la evolución del sistema solar y que posteriormente migrara hasta alcanzar el cinturón de Kuiper es algo sorprendente, lo que indica que el proceso de transferencia externa puede haber estado funcionando durante millones de años. "Lo nuevo e interesante sobre artículo es que es la primera vez que hemos podido obtener una estimación de tiempo", dice Matzel. "Aunque es un cuerpo muy antiguo y se formó muy cerca del Sol, tuvo una historia más larga en el sistema solar interior antes de que fuera eyectada a la región de formación de los cometas".
José Nuth, astroquímico del Centro Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, que no contribuyó a esta investigación, dice que antes de este análisis no existía una evidencia firme para apoyar una migración tan tardía. En esa etapa de la historia del sistema solar no habría grandes cuerpos entre el Sol y el cinturón de Kuiper, cuya gravedad habría sido difícil de sortear. "Una de las cosas que sucede millón o dos millones de años en la nebulosa es la formación de Júpiter", señala Nuth. "Y Júpiter sería un gran obstáculo para saltar".
Nuth llama al análisis de isótopos de "gran trabajo", pero señala que la interpretación de que los materiales se trasladaron hacia el exterior a través del sistema solar en un tiempo sorprendentemente largo plazo se basa en la suposición crucial de que el aluminio 26 fue distribuido de manera uniforme en toda la nebulosa. Si hubiera habido variaciones en la concentración de Aluminio de 26 a través del espacio o de tiempo, el uso del isótopo como un reloj atómico se vería empañado. Algunos modelos, de hecho, proponen que el Aluminio 26 podría haber sido introducido en la nebulosa solar por una supernova cercana o por algún otro proceso, por lo que Coki sólo pudo haberse formado antes de que el isótopo estuviera disponible.
"Este no es un plazo definitivo a menos que elija uno de esos modelos en particular, y por lo tanto el que eligieron básicamente significa que el transporte se hizo durante varios millones de años en la nebulosa", afirma Nuth. "Pero si se eligiera un modelo donde el Aluminio 26 y otros elementos radiactivos fueron inyectados en algún momento posterior, es posible que el fragmento de CAI que analizaron podría haber sido uno de los primeros fragmentos formado de CAI."
Matzel dice que las variaciones espaciales en la concentración de los isótopos preocupan más que las temporales. "Sólo viendo los meteoritos, creo que tenemos una buena evidencia de que no hubo una enorme inyección posterior", dice ella. "Creo que la preocupación es tal que si el Aluminio 26 no hubiera estado distribuido de forma homogénea, es posible que algunas partes de la nebulosa que nunca lo hubieron tenido y nunca lo tuvieron." Aunque Matzel señala que "este escenario no puede ser descartado, cada vez que analizamos las cosas nuevas que parece que tenemos una historia muy coherente".
Independientemente de las consecuencias, Nuth dice que el análisis de Coki proporciona una fuente de datos importantes para desentrañar la historia del sistema solar. "Al tratarse de bjetos que se forman a muy, muy alta temperaturas y son transportadas hacia afuera, y a semejante distancia es algo muy importante en términos de la química del sistema solar", dice. Nuth añade que la duración y eficacia de dicho transporte, así como el volumen de material que se movió, tienen implicaciones en cuánto a qué tipo de compuestos poblaron el sistema solar y puede que hasta precursores de la vida se distribuyeron distribuirse hacia a los planetas.
Fuente original
Publicado en Odisea cósmica
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