Se cree que nuestro sistema solar se formó hace unos 4500 millones de años a partir de una densa nube de gas y polvo interestelar. La nube, que orbitaba el centro de nuestra galaxia, era principalmente hidrógeno con algo de helio y trazas de elementos más pesados forjados por estrellas anteriores.
Nuestro sistema solar heredó su composición química de una estrella o estrellas antiguas que explotaron como supernovas. Las composiciones volátiles de los asteroides también se pueden encontrar en el sistema solar. Estos pequeños cuerpos registran el La historia del Sistema Solar y cómo se formaron los planetas. Asimismo, pueden revelar los orígenes de los volátiles de la Tierra.
Se cree que la Tierra se formó parcialmente a partir de meteoritos condríticos carbonosos (CC). Estos meteoritos posiblemente originaron elementos altamente volátiles en la Tierra.
Se cree que los meteoritos carbonosos provienen de asteroides del cinturón principal exterior. Las observaciones telescópicas de los asteroides exteriores del cinturón principal revelan una característica de reflectancia común de 3,1 μm que sugiere que sus capas exteriores albergan hielos de agua o arcillas amoniacales, o ambos, que son estables solo a temperaturas muy bajas.
Curiosamente, la evidencia recomienda que los meteoritos carbonosos se derivan de tales asteroides. De esta forma, el cinturón de asteroides plantea innumerables interrogantes para astrónomos y científicos planetarios.
En un nuevo estudio, los científicos de Instituto de Tecnología de Tokio sugieren que estos materiales de asteroides pueden haberse formado muy lejos en el Sistema Solar primitivo. Más tarde, los caóticos procesos de mezcla debieron transportar el material a mayor profundidad en el Sistema Solar.
El equipo utilizó un telescopio espacial japonés AKARI y un modelo teórico de las reacciones químicas de los asteroides. Descubrieron que los minerales de la superficie presentes en los asteroides del cinturón principal exterior, especialmente las arcillas que contienen amoníaco (NH3), se forman a partir de materiales de partida que contienen hielo de NH3 y CO2 que son estables solo a temperaturas muy bajas y en condiciones ricas en agua.
Los resultados sugieren que los asteroides del cinturón principal exterior se formaron en órbitas distantes y se diferenciaron para formar diferentes minerales en mantos ricos en agua y núcleos dominados por rocas.
Los científicos han modelado la evolución química de varias mezclas primitivas plausibles mediante la simulación de materiales de asteroides primitivos. Con eso, querían entender el origen de las discrepancias en los espectros medidos de meteoritos y asteroides carbonosos. Se utilizaron modelos informáticos para producir espectros de reflectancia simulados en comparación con los obtenidos telescópicamente.
El modelo muestra que para coincidir con los espectros de asteroides, el material de partida debe contener una cantidad significativa de agua y amoníaco, una abundancia relativamente baja de CO2 y reaccionar a temperaturas inferiores a 70 ℃. Esto significa que los asteroides se formaron mucho más lejos que sus ubicaciones actuales en la Tierra. sistema solar primitivo.
Los científicos han observado, «Por el contrario, la falta de la característica de 3,1 mm en los meteoritos se puede atribuir a una reacción posiblemente más profunda dentro de los asteroides, donde las temperaturas alcanzaron valores más altos, por lo que los meteoritos recuperados pueden tomar muestras de porciones más profundas de los asteroides».
«Si es cierto, este estudio sugiere que la formación de la Tierra y sus propiedades únicas son el resultado de aspectos peculiares de la formación del Sistema Solar».
Se proporcionará una verificación adicional de este modelo mediante el análisis de los materiales devueltos por la misión OSIRIS-Rex de la NASA.
Autor principal Hiroyuki Kurokawa resume el trabajo, «Queda por determinar si la formación de nuestro sistema solar es un resultado típico, pero numerosas mediciones sugieren que pronto podremos poner nuestra historia cósmica en contexto».
Referencia del periódico:
- H. Kurokawa et al. Formación distante y diferenciación de asteroides del cinturón principal exterior y cuerpos parentales de condritas carbonáceas. DUELE: 10.1029/2021AV000568
