Cómo los geólogos revelan los secretos del sistema solar

De todas las ciencias, la astronomía ha arrojado una luz particularmente brillante sobre nuestro lugar en el universo. Pero no es bien sabido que gran parte de nuestra comprensión del espacio exterior proviene de una disciplina completamente diferente: la geología. Pídale a alguien que nombre una herramienta que usamos para descubrir los secretos del cosmos, y probablemente dirá telescopio más bien que microscopio o martillo de piedra.

Pero si lo piensas bien, casi cualquier cosa que podamos conseguir que venga del espacio exterior es una roca. Sí, los trozos de hardware espacial a veces se devuelven de forma segura a la Tierra; y sí, las partículas del viento solar fueron devueltas de forma segura a la Tierra por los Génesis misión en 2004. Pero la cantidad de extraterrestres rock que tenemos en la Tierra sobrepasa el lote. Tenemos roca de la luna, gracias a la Apolo y Luna misiones; también tenemos rocas lunares y rocas de Marte que fueron lanzados al espacio por impactos de asteroides en las superficies de estos cuerpos, y eventualmente vagaron cerca de nuestro planeta y cayeron a la Tierra como meteoritos. Tenemos rocas de cometas gracias a la Stardust misión; y desde el cinturón de asteroides, desde el repiqueteo de meteoritos que llueven de los cielos. Pronto podríamos tener rocas del asteroide Bennu, ahora que la misión de retorno de muestras de la NASA OSIRIS-Rex ha hecho un aterrizaje exitoso. Y podemos estudiar los restos de cráteres de impacto. creado por asteroides que golpean la superficie de la Tierra a velocidad hipersónica.

PIEZAS DEL SISTEMA SOLAR NACIENTE

De hecho, las rocas son prácticamente la única forma en que podemos contener trozos de espacio exterior. Los telescopios y las misiones espaciales robóticas, por poderosas que sean, solo pueden llevarnos hasta cierto punto, y desde las rocas celestes, en particular los meteoritos, hemos aprendido sobre el sistema solar. y más allá. Si bien los meteoritos tienen un lugar especial en muchos corazones (incluido el mío), siguen siendo rocas y, como dice el viejo refrán, nadie conoce una roca mejor que un geólogo. Y así, al igual que lo haríamos con cualquier roca terrestre antigua, usamos las herramientas de la geología para comprender las que vienen del espacio.

Todas las estrellas comienzan su vida cuando las nebulosas interestelares colapsan bajo la gravedad; la parte más densa, en el centro, se convierte en la estrella misma; el resto forma una nube de gas y polvo giratoria con forma de panqueque conocida como disco protoplanetario. Estos discos comienzan a cristalizarse en motas microscópicas de polvo rocoso, que eventualmente se fusionan para formar asteroides, cometas y planetas. Tenemos observaciones telescópicas de este proceso que ocurre en tiempo real de telescopios como ALMA y Hubble, pero hay mucho que podemos aprender a años luz de distancia.

Los meteoritos nos dan una visión microscópica del disco protoplanetario a partir del cual se formó nuestro sistema solar, porque muchos aún conservan estas motas primordiales de polvo rocoso. No es exagerado decir que son piezas del disco. Entre los primeros en reconocer esto fue el geólogo inglés Henry Clifton Sorby, quien, en una conferencia en 1877, dijo que “los meteoritos son la materia cósmica residual, no acumulada en los planetas”. Llegó a esta sorprendente conclusión utilizando el conocimiento y las habilidades que había adquirido al estudiar las rocas terrestres en el barril de un microscopio geológico. La gran intuición de Sorby transformó para siempre nuestra visión de los meteoritos y el sistema solar.

Al separar estas motas de polvo en el laboratorio durante los últimos 150 años, hemos llegado a conocer sus caracteres geológicos, y de ellos hemos inferido con confianza el tipo de entornos que existían en nuestro propio sistema solar naciente y otros sistemas solares en todo el mundo. la galaxia. Sin los meteoritos y sin el conocimiento de cómo se forman las rocas terrestres, estos entornos perdidos hace mucho tiempo estarían completamente fuera de nuestro alcance, y los mecanismos por los cuales se forman los sistemas de planetas similares a un reloj sería casi imposible de precisar.

Dado que están hechos de lo primordial, los meteoritos son los objetos más antiguos que literalmente podemos tener en nuestras manos. Al fecharlos, hemos establecido una escala de tiempo de alta precisión para el sistema solar infantil y los eventos que se desarrollaron dentro de él. Fechamos meteoritos usando la misma herramienta de geología que usamos para datar rocas terrestres: la datación radioactiva. De hecho, la edad del propio sistema solar (4.567.000.000 de años (eso es 4.567 millones de años)) se define por la desintegración radiactiva del uranio en plomo dentro de los meteoritos. Los geólogos que se especializan en la datación de rocas (geocronólogos) han medido esta edad en más o menos 160.000 años, lo que equivale a conocer la distancia desde Manchester, Reino Unido, hasta la ciudad de Nueva York, a unos pocos cientos de metros.

UN GRAN IMPACTO

Más cerca de casa, los geólogos, quizás ninguno más famoso que el difunto Eugene “Gene” Zapatero—Han jugado un papel crucial en la comprensión del lugar de nuestro propio planeta en el espacio. En la década de 1950, Shoemaker, un geólogo de formación, y sus colegas descubrieron el cuarzo impactado (un mineral que solo se forma bajo las presiones extremas causadas por los impactos del espacio) en las rocas que rodean Cráter Barringer (también conocido como “Meteor Crater”) en Arizona y se convirtió en el primero en demostrar definitivamente su origen extraterrestre a partir de una colisión de asteroides con la Tierra. (En ese momento, hubo una controversia sobre si el cráter fue causado por un asteroide o fue simplemente el respiradero de un volcán extinto). El mapeo geológico y el descubrimiento de cuarzo más impactado también llevaron a Shoemaker y sus colegas a identificar un segundo cráter de impacto: el cráter de impacto Nördlinger Ries de 15 millas de ancho en Baviera, Alemania. La investigación de Shoemaker sobre los cráteres de impacto terrestre lo llevó en la década de 1960 a resucitar una vieja idea de que los cráteres de la luna se formaron por impactos: hoy sabemos que tenía razón y reconocemos que la superficie de la luna está salpicada de cicatrices de impactos del espacio.

También tenemos que agradecer a Shoemaker en parte por las rocas lunares de Apolo. Usando sus habilidades de campo geológico, entrenó a los astronautas a recolectar muestras de rocas; esas muestras que trajeron los astronautas han revolucionado nuestra visión de la luna. (En esa nota, el único científico que ha caminado sobre la luna, Harrison “Jack” Schmitt, que viajó allí a bordo Apolo 17, el último de la serie, era un geólogo).

En 1997, Shoemaker se convirtió en la primera (y aún única) persona en ser enterrada en la luna, cuando algunas de sus cenizas fueron enviadas a la luna a bordo de la nave espacial Lunar Prospector.

Y así, con eso, reformularé el viejo dicho: nadie conoce una roca espacial mejor que un geólogo. Y resulta que las rocas espaciales (meteoritos y rocas lunares por igual) y los cráteres de impacto, cuando se ven a través de una lente geológica, tienen mucho que decirnos sobre el cosmos.

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