Agua líquida rica en CO2 en meteorito del sistema solar primitivo

Al estudiar los fragmentos de meteoritos antiguos, los científicos pueden obtener información importante sobre cómo se formó nuestro sistema solar hace eones.

Ahora los investigadores han descubierto agua líquida rica en dióxido de carbono dentro de un meteorito de un asteroide que se formó hace 4.600 millones de años.

Según publican en la revista 'Science Advances', este hallazgo sugiere que el asteroide padre del meteorito se formó más allá de la órbita de Júpiter antes de ser transportado al interior del sistema solar y proporciona una evidencia clave de la dinámica de la formación del Sistema Solar.

El agua es abundante en nuestro sistema solar. Incluso fuera de nuestro planeta, los científicos han detectado hielo en la Luna, en los anillos de Saturno y en los cometas, agua líquida en Marte y bajo la superficie de la luna de Saturno Encélado, y rastros de vapor de agua en la abrasadora atmósfera de Venus.

Los estudios han demostrado que el agua desempeñó un papel importante en la evolución temprana y la formación del sistema solar. Para saber más sobre este papel, los científicos planetarios han buscado pruebas de agua líquida en materiales extraterrestres como los meteoritos, la mayoría de los cuales proceden de asteroides que se formaron en la historia temprana del sistema solar.

Los científicos han encontrado incluso agua en forma de hidroxilos y moléculas en meteoritos en el contexto de los minerales hidrosos, que son básicamente sólidos con algo de agua iónica o molecular incorporada en ellos.

El doctor Akira Tsuchiyama, profesor visitante de investigación en la Universidad de Ritsumeikan, en Japón, afirma que "los científicos esperan además que el agua líquida permanezca como inclusiones fluidas en minerales que precipitaron en fluidos acuosos" o, dicho de forma más sencilla, que se formaron a partir de gotas de agua que contenían otras cosas disueltas en su interior.

Los científicos han encontrado tales inclusiones de agua líquida dentro de cristales de sal situados en una clase de meteoritos conocidos como condritas ordinarias, que representan la gran mayoría de todos los meteoritos encontrados en la Tierra, aunque la sal en realidad se originó a partir de otros objetos madre más primitivos.

El profesor Tsuchiyama y sus colegas querían saber si hay inclusiones de agua líquida en una forma de carbonato de calcio conocida como calcita dentro de una clase de meteoritos conocidos como "condritas carbonáceas", que proceden de asteroides que se formaron muy pronto en la historia del sistema solar.

Para ello, examinaron muestras del meteorito Sutter's Mill, una condrita carbonácea procedente de un asteroide que se formó hace 4.600 millones de años.

Los investigadores utilizaron técnicas avanzadas de microscopía para examinar los fragmentos del meteorito Sutter's Mill, y encontraron un cristal de calcita que contenía una inclusión de fluido acuoso a nanoescala que contenía al menos un 15% de dióxido de carbono. Este hallazgo confirma que los cristales de calcita de las antiguas condritas carbonáceas pueden contener, efectivamente, no sólo agua líquida, sino también dióxido de carbono.

La presencia de inclusiones de agua líquida en el meteorito Sutter's Mill tiene interesantes implicaciones en lo que respecta a los orígenes del asteroide madre del meteorito y a la historia temprana del sistema solar. Las inclusiones se produjeron probablemente debido a que el asteroide madre se formó con trozos de agua congelada y dióxido de carbono en su interior.

Para ello, el asteroide debió formarse en una zona del sistema solar lo suficientemente fría como para que el agua y el dióxido de carbono se congelaran, y estas condiciones situarían el lugar de formación muy lejos de la órbita de la Tierra, probablemente más allá incluso de la órbita de Júpiter.

El asteroide debió de ser transportado a las regiones interiores del sistema solar, donde los fragmentos pudieron colisionar posteriormente con el planeta Tierra. Esta hipótesis es coherente con recientes estudios teóricos sobre la evolución del sistema solar que sugieren que los asteroides ricos en pequeñas moléculas volátiles como el agua y el dióxido de carbono se formaron más allá de la órbita de Júpiter antes de ser transportados a zonas más cercanas al sol. La causa más probable del transporte del asteroide hacia el sistema solar interior serían los efectos gravitatorios del planeta Júpiter y su migración.

En conclusión, el descubrimiento de inclusiones de agua dentro de un meteorito de condrita carbonácea de la historia temprana del sistema solar es un importante logro para la ciencia planetaria. En un comunicado, el profesor Tsuchiyama señala con orgullo: "Este logro demuestra que nuestro equipo pudo detectar un diminuto fluido atrapado en un mineral de hace 4.600 millones de años".

Al obtener instantáneas químicas del contenido de un antiguo meteorito, el trabajo de su equipo puede aportar importantes conocimientos sobre los procesos que se dieron en la historia temprana del sistema solar.