La historia del sistema solar revelada en un guisante

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Deleite sus ojos con algunos de los primeros materiales del sistema solar: el núcleo rosa comprende melilita, espinela y perovskita. El borde multicolor contiene hibonita, perovskita, espinela, melilita / sodalita, piroxeno y olivina. Este primer plano revela parte de un trozo de meteorito del tamaño de un guisante, una inclusión rica en calcio y aluminio, formada cuando los planetas de nuestro sistema solar todavía eran granos de polvo que giraban alrededor del sol, y puede contar una parte temprana de la historia sobre que paso despues

Los meteoritos han desconcertado a los científicos espaciales durante más de 100 años porque contienen minerales que solo pueden formarse en ambientes fríos, así como minerales que han sido alterados por ambientes calientes. Las condritas carbonáceas, en particular, contienen condrulas de tamaño milimétrico e inclusiones ricas en calcio-aluminio de hasta un centímetro de tamaño, como la que se muestra arriba, que una vez se calentaron hasta el punto de fusión y luego se soldaron con polvo de espacio frío.

"Estos meteoritos primitivos son como cápsulas del tiempo, que contienen los materiales más primitivos de nuestro sistema solar", dijo Justin Simon, investigador de astromateriales en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, quien dirigió el nuevo estudio. “Los CAI son algunos de los componentes de meteoritos más interesantes. Registraron la historia del sistema solar antes de que se formara cualquiera de los planetas, y fueron los primeros sólidos en condensarse de la nebulosa gaseosa que rodea nuestro protosun ".

Para el nuevo artículo, que aparece en Ciencias Hoy, Simon y sus colegas realizaron un análisis de micro sonda para medir las variaciones de isótopos de oxígeno en las capas a escala micrométrica del núcleo y las capas externas del grano antiguo, que se estima que tiene 4.57 mil millones de años.

Se cree que todas estas inclusiones ricas en aluminio y calcio, o CAI, se originaron cerca del protosun, lo que enriqueció el gas nebular con el isótopo oxígeno-16. En la inclusión analizada para el nuevo estudio, se encontró que la abundancia de oxígeno-16 disminuye hacia afuera desde el centro del núcleo, lo que sugiere que se formó en el sistema solar interno, donde el oxígeno-16 era más abundante, pero luego se alejó más de el sol y perdió oxígeno-16 a los alrededores 16O-pobre gas.

Simon y sus colegas proponen que la formación inicial de la llanta podría haberse producido cuando las inclusiones volvieron a caer en el plano medio del disco, indicado por el camino discontinuo A arriba; mientras migraban hacia afuera dentro del plano del disco, que se muestra como la ruta B; y / o cuando entraron en ondas de alta densidad (es decir, ondas de choque). Las ondas de choque serían una fuente razonable para lo implícito 16Gas pobre en O, aumento de la abundancia de polvo y calentamiento térmico. La primera capa mineral fuera del núcleo tenía más oxígeno-16, lo que implica que el grano había regresado posteriormente al sistema solar interno. Las capas externas del borde tenían diferentes composiciones de isótopos, pero en general indican que también se formaron más cerca del sol, y / o en regiones donde tenían una menor exposición al 16O-pobre gas del que se formaron los planetas terrestres.

Los investigadores interpretan estos hallazgos como evidencia de que los granos de polvo viajaron a grandes distancias a medida que la nebulosa protoplanetaria se condensó en planetas. El único grano de polvo que estudiaron parece haberse formado en el ambiente caliente del sol, puede haber sido arrojado fuera del plano del sistema solar para volver a caer en el cinturón de asteroides, y eventualmente recirculado nuevamente al sol.

Esta odisea es consistente con algunas teorías sobre cómo se formaron los granos de polvo en la nebulosa protoplanetaria temprana, o propilida, que eventualmente sembraron la formación de planetas.

Quizás la teoría más popular que explica la composición de los cronódulos y los CAI es la llamada teoría del viento X propuesta por el ex astrónomo de UC Berkeley Frank Shu. Shu describió el primer disco protoplanetario como una lavadora, con los poderosos campos magnéticos del sol que agitan el gas y el polvo y arrojan granos de polvo formados cerca del sol fuera del disco.

Una vez expulsados ​​del disco, los granos fueron empujados hacia afuera para caer como lluvia en el sistema solar exterior. Estos granos, tanto los condrules calentados por flash como los CAI calentados lentamente, se incorporaron eventualmente junto con polvo sin calentar en los asteroides y planetas.

"Hay problemas con los detalles de este modelo, pero es un marco útil para tratar de entender cómo el material originalmente formado cerca del sol puede terminar en el cinturón de asteroides", dijo el coautor Ian Hutcheon, subdirector del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Instituto Glenn T. Seaborg.

En términos de los planetas de hoy, el grano probablemente se formó dentro de la órbita de Mercurio, se movió hacia afuera a través de la región de formación de planetas hacia el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, y luego viajó nuevamente hacia el sol.

"Puede haber seguido una trayectoria similar a la sugerida en el modelo X-wind", dijo Hutcheon. "Aunque después de que el grano de polvo salió al cinturón de asteroides o más allá, tuvo que encontrar su camino de regreso. Eso es algo de lo que el modelo X-wind no habla en absoluto".

Simon planea abrirse y probar otras CAI para determinar si esta CAI en particular (denominada A37) es única o típica.

Fuente: Ciencias y un comunicado de prensa de la Universidad de California en Berkeley.

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