Agua líquida rica en dióxido de carbono en un antiguo meteorito

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Al estudiar fragmentos de meteoritos antiguos, los científicos pueden obtener información importante sobre cómo se formó nuestro sistema solar hace eones. Ahora, en un nuevo estudio, los investigadores han descubierto agua líquida rica en dióxido de carbono dentro de un meteorito de un asteroide que se formó hace 4.600 millones de años. Este descubrimiento sugiere que el asteroide padre del meteorito se formó más allá de la órbita de Júpiter antes de ser transportado al interior del sistema solar y proporciona evidencia clave de la dinámica de la formación del sistema solar.

El agua es abundante en nuestro sistema solar. Incluso fuera de nuestro planeta, los científicos han detectado hielo en la luna, en los anillos y cometas de Saturno, agua líquida en Marte y debajo de la superficie de Encelado, la luna de Saturno, y rastros de vapor de agua en la abrasadora atmósfera de Venus. Los estudios han demostrado que el agua jugó un papel importante en la evolución y formación temprana del sistema solar. Para aprender más sobre este papel, los científicos planetarios han estado buscando evidencia de agua líquida en materiales extraterrestres como los meteoritos, la mayoría de los cuales provienen de asteroides que se formaron temprano en la historia del sistema solar.

Los científicos incluso han encontrado agua como hidroxilos y moléculas en meteoritos en el contexto de hidratos minerales, que son básicamente sólidos con algo de agua iónica o molecular incrustada en ellos. El Dr. Akira Tsuchiyama, profesor de investigación de la Universidad de Ritsumeikan, dice: «Los científicos también esperan que el agua líquida permanezca como inclusiones fluidas en minerales precipitados en un líquido acuoso» (o, para decirlo simplemente, formada por gotas de agua que contenían varias otras cosas disuelto dentro de ellos). Los científicos han encontrado tales inclusiones de agua líquida dentro de cristales de sal ubicados dentro de una clase de meteoritos conocidos como condritas ordinarias, que representan la gran mayoría de todos los meteoritos que se encuentran en la Tierra, aunque la sal en realidad proviene de otros objetos parentales más primitivos.

El profesor Tsuchiyama y sus colegas querían saber si las inclusiones de agua líquida están presentes en una forma de carbonato de calcio conocida como calcita dentro de una clase de meteoritos conocidos como «condritas carbonáceas», que provienen de asteroides que se han formado muy temprano en la historia de solar. sistema. Luego examinaron muestras del meteorito Sutter’s Mill, una condrita carbonosa que se originó en un asteroide que se formó hace 4.600 millones de años. Los resultados de su investigación, dirigida por el profesor Tsuchiyama, aparecen en un artículo publicado recientemente en Avances en la ciencia.

Los investigadores utilizaron técnicas de microscopía avanzadas para examinar fragmentos de meteorito de Sutter’s Mill y encontraron un cristal de calcita que contiene una inclusión de fluido acuoso a nanoescala que contiene al menos un 15% de dióxido de carbono. Este descubrimiento confirma que los cristales de calcita en las antiguas condritas carbonáceas pueden contener no solo agua líquida, sino también dióxido de carbono.

La presencia de inclusiones de agua líquida dentro del meteorito Sutter’s Mill tiene implicaciones interesantes con respecto a los orígenes del asteroide padre del meteorito y la historia temprana del sistema solar. Las inclusiones probablemente ocurrieron debido a la formación del asteroide principal con fragmentos de agua helada y dióxido de carbono. Esto requeriría que el asteroide se hubiera formado en una parte del sistema solar lo suficientemente fría como para congelar el agua y el dióxido de carbono, y estas condiciones llevarían al sitio de formación mucho más allá de la órbita de la Tierra, posiblemente incluso más allá de la órbita terrestre de Júpiter. Por lo tanto, el asteroide debe haber sido transportado a las regiones internas del sistema solar, donde los fragmentos podrían colisionar posteriormente con el planeta Tierra. Esta hipótesis es consistente con estudios teóricos recientes sobre la evolución del sistema solar que sugieren que los asteroides ricos en pequeñas moléculas volátiles como agua y dióxido de carbono se formaron más allá de la órbita de Júpiter antes de ser transportados a lugares más cercanos al sol. La causa más probable del transporte del asteroide al interior del sistema solar serían los efectos gravitacionales del planeta Júpiter y su migración.

En conclusión, el descubrimiento de inclusiones de agua dentro de un meteorito de condrita carbonosa de la historia temprana del sistema solar es un logro importante para la ciencia planetaria. El profesor Tsuchiyama observa con orgullo: «Este resultado muestra que nuestro equipo fue capaz de detectar un diminuto fluido atrapado en un mineral hace 4.600 millones de años».

Al tomar instantáneas químicas del contenido de un meteorito antiguo, el trabajo de su equipo puede proporcionar información importante sobre los procesos que tienen lugar en la historia temprana del sistema solar.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Ritsumeikan. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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