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| Júpiter y un cometa formados en una región exterior fría del sistema solar primitivo.(Ilustración proporcionada por Yuki Kimura). |
Los investigadores han desarrollado una novedosa técnica para investigar la dinámica del sistema solar primitivo mediante el análisis de las magnetitas de los meteoritos utilizando la naturaleza ondulatoria de los electrones.
Dentro de los meteoritos, los campos magnéticos asociados a las partículas que componen el objeto pueden actuar como un registro histórico. Mediante el análisis de dichos campos magnéticos, los científicos pueden deducir los probables acontecimientos que afectaron al objeto y reconstruir un lapso de tiempo de qué acontecimientos ocurrieron en el meteorito y cuándo.
"Los meteoritos primitivos son cápsulas del tiempo de los materiales primordiales que se formaron al principio de nuestro sistema solar", explica Yuki Kimura, profesor asociado del Instituto de Ciencias de Baja Temperatura de la Universidad de Hokkaido (Japón) que dirigió el estudio. "Para entender la historia física y química del sistema solar, es crucial analizar varios tipos de meteoritos con diferentes orígenes".
Aunque hay muchos meteoritos disponibles para su estudio aquí en la Tierra, la mayoría de ellos proceden del cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter. Estas muestras se utilizan para estudiar cómo era el sistema solar primitivo. Sin embargo, resulta difícil reconstruir los acontecimientos que ocurrieron más lejos en el sistema solar, más allá del cinturón de asteroides.
Aquí es donde el equipo de investigación dio grandes pasos para comprender la dinámica del sistema solar exterior poco después de que se formara el sistema. El artículo, publicado en la revista Astrophysical Journal Letters, detalla una novedosa técnica para estudiar la magnetización remanente de las partículas del meteorito Tagish Lake, que se cree que se formó en el frío sistema solar exterior.
Utilizando esta técnica, junto con una simulación numérica, el equipo demostró que el cuerpo madre del meteorito del Lago Tagish se formó en el Cinturón de Kuiper, una región del sistema solar exterior, en algún momento de unos 3 millones de años después de que se formaran los primeros minerales del sistema solar. A continuación, se trasladó a la órbita del cinturón de asteroides como resultado de la formación de Júpiter. La magnetita se formó cuando el cuerpo madre se calentó a unos 250 °C por calentamiento radiogénico y un impacto energético que se cree que ocurrió durante el tránsito del cuerpo desde el cinturón de Kuiper al cinturón de asteroides.
"Nuestros resultados nos ayudan a inferir la dinámica temprana de los cuerpos del sistema solar que se produjo varios millones de años después de la formación del sistema solar, e implica una formación muy eficiente de los cuerpos exteriores del sistema solar, incluido Júpiter", afirma Kimura.
La nueva técnica, denominada "holografía electrónica paleomagnética a escala nanométrica", consiste en utilizar la naturaleza ondulatoria de los electrones para examinar sus patrones de interferencia, lo que se conoce como holograma, para extraer información de alta resolución de la estructura de los meteoritos. Esta técnica de alta resolución añade otra herramienta crucial a la caja de herramientas de los investigadores que trabajan para comprender la dinámica temprana de todo el sistema solar.
Armado con su nueva técnica, el equipo espera aplicarla a más muestras, incluidas las de un asteroide aún en órbita alrededor del Sol, llamado Ryugu. Kimura detalló su plan de investigación en curso: "Estamos analizando las muestras que Hayabusa 2 trajo del asteroide Ryugu. Nuestro método paleomagnético a escala nanométrica desvelará una historia detallada del sistema solar primitivo".
Fuentes, créditos y referencias:
Electron holography reveals early planetary dynamics of the Solar System. Astrophysical Journal Letters (ApJL), August 11, 2021. doi.org/10.3847/2041-8213/ac13a8