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Unos cristales azules descubiertos en meteoritos indican los inicios agitados del Sol

Unos cristales azules descubiertos en meteoritos indican los inicios agitados del Sol
Nueva evidencia en un meteorito de que hay agua en la Luna YT

Cristales azules antiguos, atrapados en meteoritos, revelan cómo fue el Sol primitivo. Y aparentemente, tuvo un inicio bastante ruidoso, según un nuevo estudio publicado en Nature Astronomy.

Los comienzos de nuestro Sol son un misterio. Surgió hace 4.600 millones de años, unos 50 millones de años antes de que se formara la Tierra. Dado que el Sol es más antiguo que la Tierra, es difícil encontrar objetos físicos que existieran en los primeros días del Sol, materiales que llevan registros químicos del Sol primitivo.

«El Sol fue muy activo en sus primeros años de vida: tuvo más erupciones y emitió una corriente más intensa de partículas cargadas. Pienso en mi hijo, él tiene tres años, es muy activo también», dice Philipp Heck, del Field Museum, profesor de la Universidad de Chicago y autor del estudio, basado en minerales presentes en meteoritos.

«Casi nada en el Sistema Solar es lo suficientemente viejo como para confirmar realmente la actividad del Sol temprano, pero estos minerales de los meteoritos en las colecciones del Museo Field son lo suficientemente antiguos. Probablemente sean los primeros minerales que se formaron en el Sistema Solar».

Los minerales que Heck y sus colegas observaron son cristales microscópicos de color azul hielo llamados hibonita, y su composición muestra señales de reacciones químicas que solo habrían ocurrido si el Sol temprano escupiera muchas partículas energéticas. «Estos cristales se formaron hace más de 4.500 millones de años y conservan un registro de algunos de los primeros eventos que tuvieron lugar en nuestro Sistema Solar. Y a pesar de que son muy pequeños, muchos tienen menos de 100 micras de diámetro, aún fueron capaces de retener estos gases nobles altamente volátiles que se produjeron a través de la irradiación del joven Sol hace tanto tiempo «, dice el autor principal Levke Kööp, de la Universidad de Chicago y afiliado del Field Museum.

En sus primeros días, antes de que se formaran los planetas, el Sistema Solar estaba formado por el Sol con un enorme disco de gas y polvo que giraba en espiral a su alrededor. La región bajo el sol estaba caliente. Realmente caliente: más de 815 o 1.480 grados Celsius. Para comparar, Venus, el planeta más caliente del Sistema Solar, con temperaturas de superficie lo suficientemente altas como para derretir el plomo, registra apenas 466 grados. A medida que el disco se enfriaba, comenzaron a aparecer los primeros minerales. para formar cristales de hibonita azules.

«Los granos minerales más grandes de meteoritos antiguos son solo unas pocas veces mayores que el diámetro de un cabello humano. Cuando observamos un montón de estos granos bajo un microscopio, los granos de hibonita se destacan como pequeños cristales azul claro, son bastante hermosos», dice Andy Davis, otro coautor también afiliado al Field Museum y la Universidad de Chicago. Estos cristales contienen elementos como calcio y aluminio.

Cuando los cristales se formaron nuevamente, el joven Sol continuó ardiendo, disparando protones y otras partículas subatómicas al espacio. Algunas de estas partículas golpean los cristales azules de hibonita. Cuando los protones chocaron con los átomos de calcio y aluminio en los cristales, los átomos se separaron en átomos más pequeños: neón y helio. Y el neón y el helio permanecieron atrapados dentro de los cristales durante miles de millones de años. Estos cristales se incorporaron a las rocas espaciales que eventualmente cayeron a la Tierra como meteoritos para que estudien científicos como Heck, Kööp y Davis.

Los investigadores han analizado los meteoritos en busca de evidencia de un Sol activo temprano antes. No encontraron nada. Pero, señala Kööp, «si las personas en el pasado no lo vieron, eso no significa que no estaba allí, podría significar que simplemente no tenían los instrumentos lo suficientemente sensibles como para encontrarlo».

Esta vez, el equipo examinó los cristales con un espectrómetro de masas único y de última generación en Suiza, una máquina del tamaño de un garaje que puede determinar el maquillaje químico de los objetos. Unido al espectrómetro de masas, un láser fundió un diminuto grano de cristal de hibonita de un meteorito, liberando el helio y el neón atrapados en su interior para poder detectarlos. «Obtuvimos una señal sorprendentemente grande, que mostraba claramente la presencia de helio y neón; fue increíble», dice Kööp.

Los trozos de helio y neón proporcionan la primera evidencia concreta de la actividad temprana sospechada por el Sol. «Sería como si solo conocieras a alguien como un adulto tranquilo; tendrías razones para creer que alguna vez fueron niños activos, pero no hay pruebas. Pero si pudieras subir a su ático y encontrar sus viejos juguetes rotos y libros con las páginas arrancadas, sería evidencia de que la persona alguna vez fue un niño de alta energía «, dice Heck.

A diferencia de otros indicios de que el Sol temprano era más activo de lo que es hoy, no hay otra explicación válida para la composición de los cristales. «Siempre es bueno ver un resultado que pueda interpretarse claramente», dice Heck. «Cuanto más simple es una explicación, más confianza tenemos en ella».

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