Un fragment d’un cometa primigeni descobert dins d’un meteorit aporta pistes sobre l’origen del Sistema Solar

Un equip internacional, del qual en formen part investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), ha descobert un fragment pristí de cometa dins d’un meteorit. Aquesta troballa demostra que el tipus de meteorits coneguts com condrites carbonàcies contenen informació clau sobre la composició dels objectes més fràgils que es formaren en regions allunyades del Sol, fa més de 4560 milions d’anys. Els resultats es publiquen a la revista Nature Astronomy.
 
Després d’un estudi de tres anys de la condrita carbonàcia LaPaz 02342, de la col·lecció Antàrtica de la NASA, els investigadors han arribat a la conclusió que el fragment del cometa, un granet de 0,1 milímetres, està composat per una barreja inusual de materials orgànics, silicats amorfs i cristal·lins, sulfats de sodi, sulfurs i grans presolars; aquests últims sintetitzats en estrelles que varen enriquir els materials primigenis del nostre Sistema Solar. Per a l’anàlisi s’han utilitzat, entre altres instruments, un espectròmetre de masses d’ions secundaris (nano-SIMS) del Carnegie Institution for Science (EUA), que permet estudiar a escala nanomètrica la composició del meteorit, tant a nivell isotòpic com elemental.
 
«Aquest fragment, tècnicament denominat xenòlit, posseeix unes característiques poc comunes que creiem que van ser produïdes per la incorporació de materials primigenis incrustats als gels», indica l’investigador de l’IEEC-CSIC Dr. Josep Maria Trigo-Rodríguez, que treballa a l’ICE i codirigeix l’estudi. «Molts objectes del Sistema Solar tenen una composició molt diferent a la dels meteorits als que estem habituats. L’interior de les condrites carbonàcies, com LaPaz 02342, són un llegat fòssil de la creació dels planetèssims, capaces de preservar mostres úniques d’altres objectes molt més rics en matèria orgànica i volàtil com els cometes», explica el Dr. Trigo-Rodríguez.
 
Com apunta l’investigador: «L’asteroide progenitor d’aquesta condrita carbonàcia va patir una alteració aquosa[1], però afortunadament no fou ni extensiva ni homogènia, i es van preservar les propietats úniques d’aquestes partícules, entre elles la seva riquesa en grans minerals formats en estrelles del mateix entorn en el que va néixer el Sol».

Els meteorits més primitius
Les condrites carbonàcias procedeixen de cossos transicionals, un tipus d’objectes  entre els asteroides i els cometes, que donada la seva mida inferior a un centenar de kilòmetres, mai es van fondre ni van patir una diferenciació química interna com la que patiria un planeta. Per això, els materials d’aquests objectes acostumen a ser fràgils i no sobreviuen als trànsits de desenes de milions d’anys que els transporten des dels seus cossos progenitors fins a l’òrbita terrestre. I, en cas que ho facin, es fragmenten i es volatilitzen en entrar a l’atmosfera a velocitats hipersòniques. Precisament per això, els materials ultracarbonàcis com el trobat són extremadament rars i només se n’han pogut identificar en contades ocasions, en forma de micrometeorits.
 
La cerca de materials primigenis entre els meteorits més primitius pot dur-se a terme a l’ICE ja que és l’únic repositori internacional a l’estat espanyol de meteorits antàrtics de la NASA. Les mostres estudiades per l’equip científic de l’IEEC-CSIC procedeixen del Johnson Space Center de la NASA. D’aquesta manera, els investigadors tenen accés a exemplars únics, i poden seleccionar aquells que no han patit metamorfisme tèrmic[2] ni alteracions aquoses extremes.
 
Aquesta troballa s’emmarca en el projecte del Plan Nacional de Astronomía y Astrofísica (AYA-2015-67175-P) per a l’estudi de materials primitius preservats en meteorits liderat per Josep M. Trigo-Rodríguez. En ell també hi han participat Carles E. Moyano-Cambero i Safoura Tanbakouei, de l’IEEC a l’ICE (CSIC). L’equip internacional ha estat liderat per Larry Nittler del Carnegie Institution for Science, en col·laboració amb els seus companys d’institució Conel Alexander i Jemma Davidson, així com Rhonda Stroud i Bradley De Gregorio del Laboratori de Recerca Naval dels EUA.
 
Figura 1. Secció de la condrita carbonàcia LaPaz 02342 i ampliació de les partícules de pols del cometa. Crèdit: IEEC-CSIC/Carnegie Institution for Science.

Notes

[1] El canvi en la composició d’una roca com a resposta a les interaccions amb gels, líquids i vapors que contenen aigua a causa de la seva exposició a la intempèrie química.
[2] Un tipus de metamorfisme que resulta en una reconstitució química controlada per un augment de la temperatura.
 
Enllaços

– IEEC
– ICE
– CSIC

Més informació
 
Aquesta recerca es presenta en un article titulat «A cometary building block in a primitive asteroidal meteorite», de Nittler L.R. et al., que apareixerà a la revista Nature Astronomy el 15 d’abril de 2019.
 
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació. 
 
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).
 

Contactes
 
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Rosa Rodríguez Gasén
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat
 
Autor a l’IEEC-ICE/CSIC
Barcelona, Espanya
Josep Maria Trigo-Rodríguez
Institut de Ciències de l’Espai (CSIC)
Correu electrònic: trigo@ice.csic.es