miércoles, 6 de julio de 2011

El Génesis del Sol y los planetas


El Sol y los planetas interiores, incluyendo la Tierra, podrían haberse formado de manera diferente a lo pensado, según científicos de la misión Genesis. Una entrada al ritmo de los Rock-osos planetas y su progreso.


La sonda Génesis se lanzó en agosto de 2001. La nave viajó hasta el punto Lagrange L1, a más de 1.600.000 kilómetros de la Tierra. Es uno de los cinco puntos de libración en el sistema Tierra-Sol que permite la estabilidad necesaria para realizar observaciones de la estrella. Allí permaneció 886 días entre 2001 y 2004 recolectando muestras del viento solar. En septiembre de 2004 la nave lanzó hacia la Tierra una cápsula con muestras. Aunque fue un descenso complicado por el fallo del paracaídas, algunas muestras sobrevivieron y fueron las primeras desde el final de la misión Apolo en 1972 de material de más allá de la Luna.

El material está aún estudiándose, a tal punto que este 24 de junio, en la edición de Science, se reportan dos investigaciones sobre las diferencias y similitudes entre nuestro astro y los planetas interiores. El primero es un estudio sobre el oxígeno y el segundo sobre el nitrógeno.

Un cóctel de isótopos batido, no agitado
Como una película de espionaje, los científicos intentan desentrañar los misterios de la Naturaleza.
"Queremos entender cómo se forman los planetas rocosos, particularmente el nuestro", indicó el profesor de UCLA Kevin McKeegan, autor principal del primer estudio. "Para entenderlo, necesitamos saber cómo la composición de isótopos del elemento más abundante en la Tierra se convirtió en lo que es", señaló este "James Bond" de los isótopos.

En la Tierra, el aire contiene tres tipos de átomos de oxígeno o isótopos, que difieren en el número de neutrones que contienen. Todos poseen ocho protones y casi todos tienen también ocho neutrones (O-16), pero una pequeña fracción tienen nueve (O-17) o diez (O-18) neutrones. Aunque los isótopos de un elemento se comportan de forma similar, hay diferencias en las tasas de reacción de acuerdo a la masa isotópica, señaló McKeegan.

"Encontramos que la Tierra y la Luna, así como muestras de meteoritos Marcianos y otros, tienen una menor concentración de O-16 que el Sol. La implicación es que no nos formamos de la misma nebulosa que creó al Sol. Cómo y por qué permanece en la incertidumbre", comentó el investigador.

McKeegan y sus colegas midieron, por primera vez, la composición isotópica del oxígeno en el viento solar. Encontraron que el Sol tiene un 6% más de O-16, en relación a los otros isótopos del oxígeno, que la Tierra. Como el Sol representa "la composición inicial de todo el sistema solar", los hallazgos son sorpresivos, explicó el astrofísico.

"Es el elemento más abundante en la Tiera y es isotópicamente anómalo", y añadió que algo químicamente inesperado ocurrió al material que finalmente formó a la Tierra y los demás planetas rocosos hace 4.6 mil millones de años, luego de haberse formado la estrella.

Los datos se obtuvieron del análisis de material eyectado de la porción más externa del Sol. Ese material puede ser pensado como un "fósil de nuestra nebulosa" porque la evidencia científica sugiere que esas capas exteriores del Sol no cambiaron significativamente en miles de millones de años.

"Es la primera vez que se determina la composición isotópica de elementos pesados en el Sol con precisión, directamente de material solar", indicó McKeegan. Las muestras, aunque no son muy abundantes, parecen suficientes para ser analizadas con el instrumento MegaSIMS de UCLA, un espectrómetro de masas.


Según el autor de esta investigación, los meteoritos de Marte indican que el oxígeno en el planeta rojo sería similar, pero no idéntico, al de nuestro mundo.

¿Por qué tardaron tanto tiempo en llegar a estos resultados?
Hay al menos dos razones. Por un lado un arduo trabajo de separación tanto de las muestras reales de posible contaminación como del oxígeno, ya que lo que se obtuvo fue principalmente hidrógeno. La segunda razón fue la necesidad de un instrumento suficientemente preciso. Existía el instrumento SIMS, pero necesitaron desarrollar uno todavía mejor: MegaSIMS.
Me sobra un neutrón
El segundo paper detalla diferencias entre el Sol y los planetas con respecto al nitrógeno. Este elemento tiene un isótopo, N-14, que es por mucho el más abundante, pero también existe una pequeña cantidad de N-15.
Los investigadores que estudian las muestras de Genesis encontraron que comparado con la atmósfera de la Tierra, el nitrógeno del Sol y Júpiter tienen un poco más de N-14, pero 40% menos de N-15. La estrella y el gigante gaseoso parecen tener la misma composición de nitrógeno, pero al igual que con el oxígeno, la composición del nitrógeno en la Tierra y el resto del sistema interior es diferente.

Ilustración del recorrido de la nave Genesis y el punto Lagrange.


"Estos descubrimientos muestran que todos los objetos del sistema solar, incluyendo los planetas rocosos, meteoritos y cometas, son anómalos comparados a la composición inicial de la nebulosa de la que el sistema se formó", espeta Bernard Marty, autor principal del segundo trabajo presentado en Science, Profesor de geoquímica en el Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (CRPG) de Francia.

Del Génesis a la Revelación (musical)
La banda de Rock Progresivo Genesis, mi grupo de música favorito, produjo algunos temas musicales con alguna relación a la estrella que nos ilumina y el planeta que habitamos.
Por ejemplo, en el álbum From Genesis to Revelation, el primer corte fue "El sol silencioso". Años más tarde aquel corte se convirtió en un álbum propio, de Decca.

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