Patrones magnéticos ocultos dentro de los meteoritos revelan secretos del sistema solar primitivo

El Sistema Solar es pésimo con los campos magnéticos. Se cubren alrededor de (la mayoría de) los planetas y sus lunas, que interactúan con el campo magnético de todo el sistema que sale del Sol.

Aunque son invisibles a simple vista, estos campos magnéticos dejan sus marcas. La corteza terrestre está plagada de materiales magnéticos, por ejemplo, que conservan un registro paleomagnético del campo magnético cambiante del planeta. Y los meteoritos, cuando tenemos la suerte de encontrarlos, pueden informarnos sobre el campo magnético en el entorno en el que se formaron, hace miles de millones de años.

La mayoría de los meteoritos que estudiamos de esta manera son del asteroide cinturón, que se encuentra entre Marte y Júpiter. Pero los astrónomos de Japón acaban de desarrollar un nuevo medio para sondear los materiales magnéticos dentro de los meteoritos desde mucho, mucho más lejos, y por lo tanto proporcionaron una nueva herramienta para comprender los confines del Sistema Solar primitivo.

“Los meteoritos primitivos son cápsulas de tiempo de materiales primordiales formados al comienzo de nuestro Sistema Solar”, dijo el astrónomo Yuki Kimura del Instituto de Ciencias de la Baja Temperatura de la Universidad de Hokkaido en Japón.

“Para comprender la historia física y química del Sistema Solar, es fundamental analizar varios tipos de meteoritos con diferentes orígenes”.

La técnica se llama holografía electrónica paleomagnética a escala nanométrica. Utiliza la poderosa técnica de la holografía electrónica, que implica estudiar los patrones de interferencia producidos por las ondas de electrones en un material para comprender la estructura de ese material. A nanoescala, esto produce datos de muy alta resolución.

Luego aplicaron esta técnica a un meteorito muy especial llamado meteorito del lago Tagish. Este meteorito cayó a la Tierra en 2000 y se recuperó muy rápidamente después, lo que significa que es poco probable que se vea alterado significativamente por el entorno en el que cayó.

Los análisis anteriores sugirieron que el meteorito era inusualmente prístino, formándose hace unos 4.500 millones de años, solo unos pocos millones de años después de la formación del Sol. Su trayectoria sugiere que viajó a la Tierra desde la región del cinturón de asteroides, y la reconstrucción sugiere que se trataba de 4 metros (13 pies) de ancho antes de la entrada atmosférica.

También contiene magnetita. Cuando este meteorito estaba caliente y fundido, cualquier campo magnético externo habría alterado y alineado la magnetita a lo largo de sus líneas de campo. A medida que la roca se enfriaba y endurecía, estas alineaciones se habrían establecido, dejando un registro fósil de ese campo magnético.

Basado en sus imágenes holográficas de electrones y simulaciones numéricas, el equipo de Kimura pudo inferir la historia del meteorito del lago Tagish.

Descubrieron que el cuerpo padre del meteorito se formó en el Cinturón de Kuiper, la región helada más allá de Neptuno, unos 3 millones de años después de la formación de minerales en el Sistema Solar. Allí, creció a un tamaño de unos 160 kilómetros (100 millas) de ancho.

Desde este punto, migró hacia el interior, hacia el cinturón de asteroides, posiblemente debido a la perturbación de la migración de Júpiter, un proceso que causó bastante estragos gravitacionales en el Sistema Solar.

Durante este proceso, unos 4-5 millones de años después de la formación de minerales, el meteorito Tagish fue impactado por un cuerpo de unos 10 kilómetros de diámetro, que viajaba a una velocidad de unos 5 kilómetros por segundo.

La magnetita dentro del meteorito, concluyó el equipo, se habría formado cuando el cuerpo principal se calentó a unos 250 grados Celsius debido a radiogénico Calefacción interna, combinada con el calor del impacto. Luego simplemente colgó, siendo su yo prístino, hasta que terminó estrellándose contra la Tierra.

Esto arroja nuevas pistas sobre cómo el Sistema Solar llegó a ser como es hoy, un proceso que está en gran parte envuelto en misterio. El equipo ahora está aplicando su técnica a muestras del asteroide Ryugu, recuperadas por la sonda Hayabusa2, con la esperanza de revelar más.

“Nuestros resultados nos ayudan a inferir la dinámica temprana de los cuerpos del Sistema Solar que ocurrió varios millones de años después de la formación del Sistema Solar, e implican una formación altamente eficiente de los cuerpos externos del Sistema Solar, incluido Júpiter”. Kimura dijo.

“Nuestro método paleomagnético a escala nanométrica revelará una historia detallada de los inicios del Sistema Solar”.

La investigación ha sido publicada en El diario astrofísico.

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