Nueva teoría sobre la formación de asteroides y planetas

Un nuevo análisis de uno de los meteoritos más conocidos caídos a la Tierra proporciona una fuerte evidencia de que la opinión predominante sobre los asteroides no es del todo correcta. En lugar de gotas mezcladas al azar de roca y polvo, parece que el asteroide que fue el origen en su origen parte del meteorito Allende, fue suficientemente grande como para haber tenido un núcleo fundido, a pesar de que su superficie se mantuviera frío y sólida. Esta nueva perspectiva también sugiere que la opinión de los astrónomos de cómo los planetas como la Tierra se formaron pueden necesitar una revisión.

El meteorito Allende cayó en México en 1969, rompiendose en miles de fragmentos que se estrellaron contra la atmósfera de la Tierra y que se esparcieron a través de docenas de kilómetros de desierto. Más de dos toneladas de trozos dispersos se han encontrado y se ha convertido en quizás la mejor muestra para estudio de un  meteorito nunca hallada.

Cuando se formó el sistema solar, los planetas fueron  construidos mediante la lenta acumulación de objetos más pequeños que chocaron entre sí, uniéndose. Cuando estas uniones cada vez mayores de escombros alcanzaron un cierto tamaño, los elementos radiactivos en su interior se calentaron lo suficiente para que la roca fundida, y elementos más pesados ​​se convirtieran en sus núcleos. Este proceso de separación (conocida como diferenciación) terminó produciendo capas concéntricas de distinta composición, estructuradas como las capas de una cebolla. En los núcleos metálicos de los centros de estos objetos, remolinos de metal fundido producen un campo magnético. Los científicos planetarios han pensado durante mucho tiempo que los asteroides que se formaron de núcleos deberían  tener secciones completamente diferenciadas y fundidas en su interior. Ahora, nuevos hallazgos realizados por científicos planetarios en el MIT y otras instituciones sugieren que ese no puede ser el caso: los asteroides con muchos núcleos pueden ser sólo parcialmente segmentados, con zonas periféricas en gran medida sin derretir.

“Es un nuevo paradigma de cómo la gente se imagina el interior principal de los meteoritos”, dice Benjamin Weiss, profesor asociado de ciencias planetaria y paleomagnetismo del departamento del MIT para La Tierra, Atmósfera y Ciencias Planetarias (EAPS). El cambio en este pensamiento viene de una combinación de trabajo de laboratorio y modelos teóricos. Los estudios de laboratorio, dirigidos por el ex investigador postdoctoral del MIT Laurent Carporzen, encontraron pruebas para la magnetización, aparentemente creada a lo largo de un período de millones de años, en un pedazo del meteorito Allende. Un análisis separado teórico, dirigido por Linda Elkins-Tanton, Profesora de Geología en la EPA, mostró exactamente cómo esta magnetización podría haber ocurrido y por qué que los cambios de no sólo nuestro punto de vista de los asteroides, sino también de cómo todos los planetas se formaron y donde provino el agua que llena los océanos de la Tierra.

Las dos líneas de estudio fueron publicados este mes en dos documentos relacionados, que aparece en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, y Earth and Planetary Science Letters, Weiss es co-autor de ambos documentos.

El meteorito Allende es un meteorito del tipo denominado condrita carbonosa. Las condritas son conglomerados de pequeñas piezas (llamadas cóndrulos) pegadas entre sí, y cuyas piezas individuales se cree que son restos de la nube primordial de material que originalmente colapsó para formar el sistema solar. “Muchos de estos son los más antiguos restos sólidos del sistema solar que conocemos”, dice Weiss.

El nuevo análisis muestra que, si bien los asteroides recién formados se funde desde el interior a causa de sus elementos radiactivos, su superficie, expuesta al frío del espacio sigue acumulando capas de nuevos fragmentos, y su baja temperatura se mantiene. Los modelos computarizados del proceso de enfriamiento realizados por Elkins-Tanton muestra claramente esta disparidad de un interior fundido y una corteza fría, sin fundir.

La nueva evidencia decisiva vino de los estudios de los granos minerales y del modo en que se magnetizan: las orientaciones magnéticas de toda la línea de granos, muestran que se magnetizó  después de que el material se hubiese unido, en lugar de ser un remanente de anteriores campos magnéticos de la nube de remolinos de polvo de la que el objeto está formado. Además, utilizando una forma de datación radiométrica con isótopos de xenón, se pudo determinar que la magnetización se llevó a cabo durante un período de millones de años. Esto descarta una teoría alternativa de que los granos pueden estar magnetizados como resultado de un breve pulso magnetico en la nube de polvo.

El hallazgo tiene implicaciones mucho más allá del asteroide específico que era la fuente de este meteorito: “Se dice que hay toda una gama de cuerpos planetarios, donde su interior no se halla fundido completamente” , dice Weiss.

Erik Asphaug, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz y especialista en asteroides y cometas, encuentra la hipótesis convincente. “Los datos magnéticos son difíciles de discutir con respecto a que el meteorito Allende adquirió su magnetización a finales de su creación, y al parecer se trata de un campo estable. Estoy convencido de eso “, y  añade, “han hecho una asociación firme, por primera vez, entre los órganos principales diferenciadas y objetos ricos en cóndrulos”. ”Creo que su conclusión tiene implicaciones muy importantes, acerca de que los asteroides diferenciados muchos puede ser” vestidos ” con ropa de cóndrulos.”

La nueva investigación también proporciona información importante sobre el proceso de formación de  planetas y el tiempo que esto tomó, dice Elkins-Tanton. El análisis muestra que el cuerpo debió  haberse formado en tan solo 1,5 millones de años, dice. ”La pregunta es, ¿qué cantidad de los planetesimales se formaron en ese período de tiempo? Parece que van a ser muchos”

Sus cálculos muestran que los planetesimales que se unieron entre sí para formar la Tierra primitiva, a pesar de que el proceso de calentamiento fue más seco de lo que se pensaba anteriormente, aún conservaban suficiente agua en sus regiones externas sin derretir para producir los océanos. Esto contradice la opinión generalizada de que la que la gran mayoría del agua y otros materiales volátiles de la Tierra llegaron más tarde,  por el impacto de cometas y asteroides.

Esto también implica que este proceso debe tener lugar de forma común en la formación de planetas, y mejora en gran medida las probabilidades de que la mayoría de los planetas alrededor de otras estrellas también contengan agua en abundancia, lo  que se considera un requisito previo esencial para la vida tal como la conocemos. Lo que, al estudiar planetas lejanos alrededor de otras estrellas  ”aumenta la probabilidad de encontrar vida en una forma que nosotros lo conocemos”, dice.

Autor: David L. Chandler

Enlace original: Cold asteroids may have a soft heart