Un fragmento de un cometa primigenio descubierto dentro de un meteorito aporta pistas sobre el origen del Sistema Solar

Un equipo internacional, del cual forman parte investigadores del Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC), ha descubierto un fragmento prístino de cometa dentro de un meteorito. Este hallazgo demuestra que el tipo de meteoritos conocidos como condritas carbonáceas contienen información clave sobre la composición de los objetos más frágiles que se formaron en regiones distantes del Sol, hace más de 4560 millones de años. Los resultados se publican en la revista Nature Astronomy.
 
Tras un estudio de tres años de la condrita carbonácea LaPaz 02342, de la colección Antártica de la NASA, los investigadores han llegado a la conclusión de que el fragmento del cometa, un grano de 0,1 milímetros, está compuesto por una mezcla inusual de materiales orgánicos, silicatos amorfos y cristalinos, sulfatos de sodio, sulfuros y granos presolares; estos últimos sintetizados en estrellas que enriquecieron los materiales primigenios de nuestro Sistema Solar. Para su análisis se ha utilizado, entre otros instrumentos, un espectrómetro de masas de iones secundarios (nano-SIMS) del Carnegie Institution of Washington (EE.UU.), que permite estudiar a escala nanométrica la composición del meteorito a nivel isotópico y elemental.
 
«Este fragmento, técnicamente denominado xenolito, posee unas características nada usuales que creemos que fueron producidas por la incorporación de materiales primigenios incrustados en hielos», señala el investigador del IEEC-CSIC Dr. Josep Maria Trigo, que trabaja en el ICE y codirige el estudio. «Muchos objetos del Sistema Solar tienen una composición muy diferente a la de los meteoritos a los que estamos acostumbrados. El interior de las condritas carbonáceas, como LaPaz 02342, constituyen un legado fósil de la creación de los planetesimales, capaces de preservar muestras únicas de otros objetos mucho más ricos en materia orgánica y volátil como los cometas», explica el Dr. Trigo-Rodríguez.
 
Como apunta el investigador: «El asteroide progenitor de esta condrita carbonácea sufrió una alteración acuosa[1], pero afortunadamente no fue ni extensiva ni homogénea, lo que hizo que se preservasen las propiedades únicas de estas partículas, entre ellas su riqueza en granos minerales formados en estrellas del mismo entorno en el que nació el Sol».
 
Los meteoritos más primitivos
Las condritas carbonáceas proceden de cuerpos transicionales, un tipo de objetos entre los asteroides y los cometas, que dado su tamaño inferior a un centenar de kilómetros, nunca se fundieron ni sufrieron una diferenciación química interna como la que sufriría un planeta. Por eso, los materiales de estos objetos suelen ser frágiles y no sobreviven a los tránsitos de decenas de millones de años que los transportan desde sus cuerpos progenitores hasta la órbita terrestre. Y, en caso de que lo hagan, se fragmentan y volatilizan al entrar en la atmósfera a velocidades hipersónicas. Precisamente por ello, los materiales ultracarbonáceos como el descubierto son extremadamente raros y solo se han podido identificar en contadas ocasiones, en forma de micrometeoritos.
 
La búsqueda de materiales primigenios entre los meteoritos más primitivos puede llevarse a cabo en el ICE, ya que es el único repositorio internacional en el estado español de meteoritos antárticos de la NASA. Las muestras estudiadas por el equipo científico del IEEC-CSIC proceden del Johnson Space Center de la NASA. De esta manera, los investigadores tienen acceso a ejemplares únicos y pueden seleccionar aquellos que no han sufrido metamorfismo térmico[2] ni alteraciones acuosas extremas.
 
Este descubrimiento se enmarca en el proyecto del Plan Nacional de Astronomía y Astrofísica (AYA-2015-67175-P) para el estudio de materiales primitivos preservados en meteoritos liderado por Josep M. Trigo-Rodríguez. En él también han participado Carles E. Moyano-Cambero y Safoura Tanbakouei, del IEEC en el ICE (CSIC). El equipo internacional ha sido liderado por Larry Nittler del Carnegie Institution of Washington, en colaboración con sus compañeros de institución Conel Alexander y Jemma Davidson, así como Rhonda Stroud y Bradley De Gregorio del Laboratorio de Investiagción Naval de EE.UU.
 
Figura 1. Sección de la condrita carbonácea LaPaz 02342 y ampliación de las partículas de polvo del cometa. Fotografía: IEEC-CSIC/Carnegie Institution for Science.

Notas

[1] El cambio en la composición de una roca como respuesta a las interacciones con los hielos, líquidos y vapores que contienen agua debido a su exposición a la intemperie química.
[2] Un tipo de metamorfismo que resulta en una reconstitución química controlada por un aumento de la temperatura.
 
Enlaces
 
– IEEC
– ICE
– CSIC
 
Más información
 
Esta investigación se presenta en un artículo titulado «A cometary building block in a primitive asteroidal meteorite», de Nittler L.R. et al., que aparecerá en la revista Nature Astronomy el 15 de abril de 2019.
 
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