Nuevas pistas conducen a una mejor comprensión de la evolución del sistema solar y el origen de la Tierra como planeta habitable - ScienceDaily

En un nuevo artículo publicado en la revista Naturaleza Comunicaciones Tierra y medio ambiente, Los investigadores de la Universidad de Rochester pudieron usar el magnetismo para determinar, por primera vez, cuándo llegaron por primera vez al sistema solar interior los asteroides de condrita carbonácea, asteroides ricos en agua y aminoácidos. La investigación proporciona datos que ayudan a informar a los científicos sobre los primeros orígenes del sistema solar y por qué algunos planetas, como la Tierra, se volvieron habitables y pudieron mantener condiciones propicias para la vida, mientras que otros planetas, como Marte, no lo hicieron.

La investigación también proporciona a los científicos datos que pueden aplicarse al descubrimiento de nuevos exoplanetas.

“Existe un interés especial en definir esta historia, en referencia a la gran cantidad de descubrimientos de exoplanetas, para deducir si los eventos podrían haber sido similares o diferentes en los sistemas exo-solares”, dice John Tarduno, William R. Kenan, Jr. ., Profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente y decano de investigación de Artes, Ciencias e Ingeniería en Rochester. “Este es otro componente de la búsqueda de otros planetas habitables”.

Resolviendo una paradoja usando un meteorito en México

Algunos meteoritos son fragmentos de escombros de objetos del espacio exterior como los asteroides. Después de separarse de sus “cuerpos parentales”, estas piezas pueden sobrevivir pasando a través de la atmósfera y eventualmente golpear la superficie de un planeta o luna.

El estudio de la magnetización de los meteoritos puede dar a los investigadores una mejor idea de cuándo se formaron los objetos y dónde se ubicaron al principio de la historia del sistema solar.

“Hace varios años nos dimos cuenta de que podíamos usar el magnetismo de los meteoritos derivados de los asteroides para determinar qué tan lejos estaban estos meteoritos del sol cuando se formaron sus minerales magnéticos”, dice Tarduno.

Para aprender más sobre el origen de los meteoritos y sus cuerpos parentales, Tarduno y los investigadores estudiaron los datos magnéticos recolectados del meteorito Allende, que cayó a la Tierra y aterrizó en México en 1969. El meteorito Allende es el meteorito de condrita carbonácea más grande encontrado en Tierra y contiene minerales, inclusiones de calcio y aluminio, que se cree que son los primeros sólidos formados en el sistema solar. Es uno de los meteoritos más estudiados y durante décadas se consideró el ejemplo clásico de un meteorito de un cuerpo padre de un asteroide primitivo.

Para determinar cuándo se formaron los objetos y dónde estaban ubicados, los investigadores primero tuvieron que abordar una paradoja sobre los meteoritos que estaba confundiendo a la comunidad científica: ¿cómo se magnetizaron los meteoritos?

Recientemente, surgió una controversia cuando algunos investigadores propusieron que los meteoritos de condrita carbonosa como Allende habían sido magnetizados por una dínamo de núcleo, como la de la Tierra. La Tierra se conoce como un cuerpo diferenciado porque tiene una corteza, un manto y un núcleo que están separados por composición y densidad. Al principio de su historia, los cuerpos planetarios pueden ganar suficiente calor para que haya una fusión generalizada y el material denso, el hierro, se hunda hacia el centro.

Nuevos experimentos del estudiante de posgrado de Rochester Tim O’Brien, el primer autor del artículo, encontraron que las señales magnéticas interpretadas por investigadores anteriores no provenían en realidad de un núcleo. En cambio, descubrió O’Brien, el magnetismo es una propiedad de los minerales magnéticos inusuales de Allende.

Determinando el papel de Júpiter en la migración de asteroides

Habiendo resuelto esta paradoja, O’Brien pudo identificar meteoritos con otros minerales que podían registrar fielmente las primeras magnetizaciones del sistema solar.

El grupo de magnetismo de Tarduno combinó este trabajo con el trabajo teórico de Eric Blackman, profesor de física y astronomía, y simulaciones por computadora dirigidas por el estudiante de posgrado Atma Anand y Jonathan Carroll-Nellenback, científico computacional del Laboratorio de Energía Láser de Rochester. Estas simulaciones mostraron que los vientos solares envolvieron los cuerpos del sistema solar temprano y fue este viento solar el que magnetizó los cuerpos.

Usando estas simulaciones y datos, los investigadores determinaron que los asteroides parentales de los que se desprendieron los meteoritos de condrita carbonosa llegaron al Cinturón de Asteroides desde el sistema solar exterior hace unos 4.562 millones de años, dentro de los primeros cinco millones de años de la historia del sistema solar.

Tarduno dice que los análisis y el modelado ofrecen más apoyo para la llamada teoría del gran rumbo del movimiento de Júpiter. Si bien los científicos alguna vez pensaron que los planetas y otros cuerpos planetarios se formaban a partir de polvo y gas a una distancia ordenada del sol, hoy los científicos se dan cuenta de que las fuerzas gravitacionales asociadas con los planetas gigantes, como Júpiter y Saturno, pueden impulsar la formación y migración de planetas. cuerpos y asteroides. La teoría del gran rumbo sugiere que los asteroides fueron separados por las fuerzas gravitacionales del planeta gigante Júpiter, cuya migración posterior mezcló los dos grupos de asteroides.

Agrega: “Este movimiento temprano de los asteroides condrita carbonosa prepara el escenario para una mayor dispersión de cuerpos ricos en agua, potencialmente a la Tierra, más adelante en el desarrollo del sistema solar, y puede ser un patrón común a los sistemas de exoplanetas”.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionado por Universidad de Rochester. Original escrito por Lindsey Valich. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.

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