El polvo de un cometa revela una inesperada mezcla de materiales del sistema solar

Universidad de Wisconsin-Madison/Sondas Espaciales
12/10/08

Las pistas químicas recogidas del halo de un cometa están generando un reto a lo que se creía comúnmente sobre la historia y evolución del sistema solar y muestran que podría haber una mayor mezcla de materiales en el sistema solar de lo que antes se pensaba.

Un nuevo análisis del polvo del cometa Wild 2, recogido en 2004 por la misión Stardust de la NASA, ha revelado una firma del isótopo de oxígeno que sugiere una inesperada uniformidad del material rocoso del centro y de los extremos del sistema solar. A pesar de que el nacimiento del cometa fue en el helado espacio exterior mas allá de Plutón, los pequeños cristales recogidos de su halo parecen que se hayan formado en el caliente interior del sistema solar, mucho más cerca del Sol.

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Este resultado, reportado en la edición del 19 Septiembre del diario “Science” por investigadores de Japón, de la NASA y de la Universidad de Wisconsin-Madison, se opone a la idea de que el material que formó el sistema solar hace miles de millones de años permaneció atrapado en órbitas alrededor del Sol. En lugar de ello, el nuevo estudio sugiere que el material cósmico del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter pudo migrar hacia el exterior del sistema solar y mezclarse con los materiales mas primitivos que se encuentran en la periferia.

“Las observaciones de estas muestras están cambiando nuestro pensamiento anterior y nuestras expectativas de cómo se formó el sistema solar”, indica el geólogo Noriko Kita de la Universidad de Wisconsin-Madison, uno de los autores del artículo.

La misión Stardust capturó polvo del cometa Wild 2 con la esperanza de caracterizar los materiales primigenios de los cuales se formó nuestro sistema solar. Desde que el cometa se formó hace más de 4 mil millones de años de la misma fuente primitiva de materiales, su órbita actual entre Marte y Júpiter permite disponer de una inusual oportunidad para obtener muestras de material procedente de los lejanos confines del sistema solar y que se remontan a los primeros días del universo. Estas muestras, que llegaron a la Tierra a principios de 2006, son las primeras muestras procedentes del espacio desde la misión Apolo.

“Con ellas se esperaba encontrar la materia prima de la que se formó el sistema solar”, explicaba Kita. “Sin embargo, hemos encontrado muchos objetos cristalinos que se asemejan a las típicas partículas rápidamente calentadas que se presentan en los meteoritos de asteroides”.

En el nuevo estudio, científicos liderados por Tomoki Nakamura, profesor de la Universidad Kyushu en Japón, analizaron la composición de los isótopos de oxígeno de tres cristales del halo del cometa para comprender mejor sus orígenes. El y el científico Takayuki Ushikubo de la Universidad de Wisconsin-Madison analizaron los pequeños granos (el mayor de ellos tiene un tamaño aproximado de una milésima de pulgada) con una microsonda única de iones en el laboratorio del Espectrómetro de Masas de Iones Secundarios de Wisconsin (Wisc-SIMS), el más avanzado instrumento del mundo en su clase.

Para su sorpresa, encontraron que las relaciones del isótopo de oxigeno en los cristales del cometa son similares a los asteroides e, incluso, al mismo Sol. Como estas muestras se asemejan mucho mas a meteoritos que al material primitivo y gélido que se espera encontrar en las exteriores lejanías del sistema solar, sus análisis sugerían que partículas que han sufrido procesos de calentamiento podrían haber sido transportadas a las zonas mas exteriores de un sistema solar joven.

“Esto realmente complica nuestra simple visión del sistema solar en sus inicios”, indicaba Michael Zolensky, un mineralogista cósmico de la NASA en el Centro Espacial Johnson, Houston.

“Aún cuando el cometa procede de más allá de Plutón, existe una historia mucho mas complicada de patrones de migración dentro del sistema solar y el material originalmente puede haberse formado mucho mas cerca de la Tierra”, indicaba John Valley, profesor de geología en la Universidad de Wisconsin-Madison. “Estos hallazgos están ocasionando una revisión de las teorías sobre la historia del sistema solar”.

La investigación fue financiada por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia y por los programas de la NASA sobre el análisis de las muestras de Stardust y la cosmoquímica. Las instalaciones de la Universidad de Wisconsin-Madison están parcialmente por la Fundación Nacional de la Ciencia.