Un nuevo estudio ayuda a conectar la cosmoquímica, las ciencias planetarias y la astronomía para dar una imagen completa de la formación de los planetas
Nuevos estudios de un raro tipo de meteorito muestran que el material próximo al Sol llegó al sistema solar exterior incluso cuando el planeta Júpiter estaba aún despejando un hueco en el disco de polvo y gas del que se formaron los planetas.
Los resultados, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, se añaden a una emergente comprensión de cómo se formó nuestro Sistema Solar y cómo se forman los planetas alrededor de otras estrellas.
La teoría de consenso sobre cómo se forman los planetas es que van creciendo a partir de un disco de polvo y gas que gira alrededor de una estrella recién formada. La evidencia de la composición de este disco protoplanetario en nuestro propio sistema solar proviene de las condritas, un tipo de meteorito formado por partículas más pequeñas, o cóndrulos, que se fueron juntando como la borra de los pelos de un animal doméstico.
"Si entendemos el transporte, podemos entender las propiedades del disco e inferir cómo se construyeron los planetas", dijo Qingzhu Yin, profesor de ciencias terrestres y planetarias de la Universidad de California, Davis y coautor del trabajo.
El material de las condritas es extremadamente antiguo, representando los restos de polvo y escombros del sistema solar más temprano. Otras pruebas provienen de rocas de la Tierra y la Luna y de muestras de polvo cósmico y material de cometas recogidas por la misión Stardust y otras sondas espaciales.
Los investigadores pueden calcular aproximadamente dónde y cuándo se formaron estos meteoritos midiendo las proporciones de isótopos de elementos como el oxígeno, el titanio y el cromo en su interior.
Trabajos anteriores del laboratorio de Yin y otros mostraron que los meteoritos se dividen en dos grandes grupos por su composición. Se cree que los meteoritos carbonáceos se originaron en el sistema solar exterior. Los meteoritos no carbonáceos se formaron a partir del disco más cercano al Sol, donde fueron procesados compuestos basados en el carbono y otros compuestos volátiles.
Pero ¿por qué no hubo más mezcla, si todos los planetas se formaron del mismo disco protoplanetario? La explicación es que al formarse antes, Júpiter abrió un hueco en el disco, creando una barrera para el movimiento del polvo, dijo Yin. Los astrónomos que utilizan el radiotelescopio ALMA en Chile han observado el mismo fenómeno en discos protoplanetarios alrededor de otras estrellas.
Sin embargo, algunos meteoritos parecen ser excepciones a esta regla general con una mezcla más amplia de componentes.
Yin, el científico investigador de UC Davis Curtis Williams, y sus colaboradores realizaron un estudio detallado de los isótopos de 30 meteoritos. Confirmaron que caían en dos grupos distintos: las condritas no carbonáceas así como otros tipos de meteoritos más comunes; y los meteoritos carbonáceos.
Luego estudiaron los cóndrulos individuales de dos meteoritos condríticos, el meteorito Allende que cayó en México en 1969 y el meteorito Karoonda, que cayó en Australia en 1930.
Estos meteoritos resultaron contener cóndrulos tanto del sistema solar interior como del exterior. Algún material del sistema solar interno debe haber logrado cruzar la barrera de Júpiter para acumularse con los cóndrulos del sistema solar externo en un meteorito que miles de millones de años más tarde caería a la Tierra.
¿Cómo? Hay un par de mecanismos posibles, dijo Williams. "Uno es que todavía había movimiento a lo largo del plano medio del disco, aunque debería haber sido detenido por Júpiter", dijo. "El otro es que los vientos en el sistema solar interno podrían haber levantado partículas por encima de la brecha de Júpiter".
Cualquiera de estos mecanismos podría ser también responsable del material del sistema solar interno que se ha encontrado en cometas por la misión Stardust.
El nuevo estudio ayuda a conectar la cosmoquímica, las ciencias planetarias y la astronomía para dar una imagen completa de la formación de los planetas, dijo Yin.
