Ciencia Kanija

Las pálidas motas en la superficie de este meteorito están entre los minerales más antiguos del Sistema Solar. Una extraña mezcla de átomos de oxígeno dentro de estos minerales ha desconcertado a los científicos durante décadas.

Resultados críticos para la interpretación de las muestras del Sol de la sonda Génesis.

Una extraña mezcla de oxígeno encontrado en una meteorito rocoso que explotó sobre Pueblito de Allende en México hace casi 40 años ha desconcertado a los científicos desde entonces. Pequeñas muescas de minerales incrustados en la piedra y que se cree que datan del inicio del Sistema Solar, tienen un patrón de tipos de oxígeno, o isótopos, que difiere de los hallados en todas las rocas planetarias, incluyendo aquellas de la Tierra, la Luna y los meteoritos del Marte.

Ahora, científicos de la UC San Diego y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley han eliminado un modelo propuesto para explicar la anomalía: la idea de que la luz del joven Sol pudiese hacer desplazado el equilibrio de isótopos de oxígeno en las moléculas que se formaron después de que se encendiera. Cuando lanzaron un rayo de luz a través del gas de monóxido de carbono para formar dióxido de carbono, el equilibrio de isótopos de oxígeno en las nuevas moléculas falló al desplazar en la forma predicha por el modelo según informan en el ejemplar del 5 de septiembre de la revista Science.

“Esto es medicina forense del Sistema Solar. Estamos comprendiendo un poco sobre cómo se formó”, dijo Mark Thiemens, Decano de la División de Ciencias Físicas y profesor de química y bioquímica en la UC San Diego, quien dirigió el proyecto. Los resultados reducen las explicaciones potenciales a cómo el gas y el polvo se agruparon para formar los planetas y ayudará a este equipo y otros a interpretar las muestras de viento solar retornadas por la sonda Génesis de la NASA.

Escudo atómico

Los científicos creen que el joven Sol emitió una intensa luz del ultravioleta lejano. La energía de la luz a estas longitudes de onda tan cotas desplazó los átomos de oxígeno de las moléculas, liberándolos para universo con otras en nuevas combinaciones. En el proceso, los átomos de oxígeno absorben parte de la energía.

Así es como los gases se convirtieron el polvo y más tarde en minerales mayores que colisionaron y continuaron apilándose para formar planetas. El oxígeno, el elemento más abundante en el Sistema Solar, es un protagonista en casi todas estas reacciones.

Cada isótopo de oxígeno responde a un único conjunto de longitudes de onda de luz. Una abundancia de un isótopo de oxígeno en concreto dentro de una nube de moléculas de gas apagaría la luz en sus longitudes de onda favoritas, haciendo de escudo para las moléculas de gas a lo largo del camino de la luz. Otras longitudes de onda, incluyendo aquellas que liberan distintos isótopos de oxígeno, continuarán sin impedimento, favoreciendo la inclusión de estos extraños isótopos en las nuevas moléculas.

El equilibrio de los isótopos de oxígeno encontrados en el meteorito de Allende está volcado hacia el más abundante, 16O. Las rocas planetarias tienen unos isótopos de oxígeno más pesados y relativamente más raros, como si los isótopos raros fueran los preferidos para que se formasen los planetas.

Efecto luminoso

“Decidimos probar de forma directa esta idea de que el fotoescudo podría cambiar la razón de los isótopos”, dijo Subrata Chakraborty, profesor de posdoctorado en la UC San Diego y autor principal del artículo.

El equipo centró un rayo intenso de luz del ultravioleta lejano generada por la Fuente Avanzada de Luz del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en un tubo relleno de gas de monóxido de carbono. La luz golpeó algunos de los átomos de oxígeno libres, permitiéndoles que se recombinaran con otras moléculas de monóxido de carbono para formar dióxido de carbono. Chakraborty recolectó y analizó entonces el dióxido de carbono para determinar el equilibrio de isótopos de oxígeno en las nuevas moléculas.

Controlando con precisión la longitud de onda de la luz, los científicos fueron capaces de configurar las condiciones que deberían haber dado como resultado las mezclas de isótopos de oxígeno que encajaban con los encontrados en la Tierra o en el meteorito de Allende.

Las longitudes de onda que se sabe que son absorbidas por el 16O deberían dar como resultado moléculas de dióxido de carbono enriquecidas con formas más pesadas de oxígeno. Probaron dos de estas longitudes de onda: una enriqueció la mezcla, la otra no.

Las longitudes de onda no absorbidas por el 16O deberían dar como resultado una mezcla que encajara con lo encontrado en el meteorito de Allende. De nuevo, de las dos pruebas del equipo, una l hizo y otra no. “Algún proceso está alterando la mezcla, pero no puede ser el fotoescudo”, dijo Chakraborty.

Mezcla original

Las muestras retornadas por la nave Génesis tendrán que interpretarse a la luz de estos resultados, dijo Thiemens. Analizando las muestras de la atmósfera exterior del Sol capturadas del viento solar, la misión tiene como objetivo determinar la composición original de la nebulosa solar, el remolino de polvo y gas que formó el Sistema Solar. Las medidas realizadas por el grupo de investigación de Thiemens y otros ayudarán a resolver el desajuste químico entre las inclusiones de los meteoritos y las rocas planetarias.

Se han propuesto algunos otros modelos para explicar la anomalía – incluyendo la idea de que una estrella en explosión podría haber lanzado una dosis extra de 16º — sólo para ser descartados cuando las pruebas experimentales demostraron que eran improbables.

La única que se mantiene en pie, de acuerdo con Thiemens, es una idea conocida como simetría molecular que dice que un átomo flanqueado por dos isótopos de oxígeno es más posible que se convierta en una molécula estable si los dos isótopos están desajustados. Este proceso más calmado también favorecería la formación de moléculas que incluyen isótopos de oxígeno más raros.

“No hay violencia”, dijo Thiemens. “No se requiere una estrella en explosión abrasando o encendiéndose para arrojar una sombra sobre la nebulosa. Es simetría”.

Autor: Susan Brown
Fecha Original: 4 de septiembre de 2008
Enlace Original

Esta entrada fue escrita el Jueves, 4 de septiembre de 2008 a las 10:32 pm y archivada en Astronomía, Quí­mica. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.