El disco planetario de nuestro sistema solar tuvo en su inicio más una forma de rosquilla que de una diana como en nuestro tiempo, revela una nueva investigación en meteoritos de hierro.
Los meteoritos de hierro son restos de los núcleos metálicos de los primeros asteroides de nuestro sistema solar. Los meteoritos de hierro contienen metales refractarios, como el iridio y el platino, que se formaron cerca del Sol pero que fueron transportados al sistema solar exterior.
El nuevo estudio, liderado por científicos de la Universidad de California Los Ángeles (UCLA) y el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, muestra que para que esto haya sucedido, el disco protoplanetario de nuestro sistema solar tuvo que haber tenido forma de rosquilla porque los metales refractarios no podrían haber cruzado los grandes huecos de un disco con forma de diana de anillos concéntricos.
El artículo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, sugiere que los metales refractarios se movieron hacia afuera a medida que el disco protoplanetario se expandía rápidamente y fueron atrapados en el sistema solar exterior por Júpiter.
Los investigadores sostienen que los metales refractarios, que se condensan a altas temperaturas, como el iridio y el platino, eran más abundantes en los meteoritos formados en el disco exterior, que era frío y estaba lejos del sol. Estos metales deberían haberse formado cerca del sol, donde la temperatura era mucho más alta. ¿Hubo una vía que trasladó estos metales del disco interior al exterior?
La mayoría de los meteoritos se formaron en los primeros millones de años de la historia del sistema solar. Algunos meteoritos, llamados condritas, son conglomerados no fundidos de granos y polvo que quedaron de la formación de planetas. Otros meteoritos experimentaron suficiente calor como para fundirse mientras se formaban sus asteroides progenitores. Cuando estos asteroides se fundieron, la parte de silicato y la parte metálica se separaron debido a su diferencia de densidad, de forma similar a cómo el agua y el petróleo no se mezclan.
Hoy en día, la mayoría de los asteroides se encuentran en un cinturón grueso entre Marte y Júpiter. Los científicos creen que la gravedad de Júpiter alteró el curso de estos asteroides, provocando que muchos de ellos chocaran entre sí y se rompieran. Cuando los fragmentos de estos asteroides caen a la Tierra y se recuperan, se los llama meteoritos.
Los meteoritos de hierro provienen de los núcleos metálicos de los primeros asteroides, más antiguos que cualquier otra roca u objeto celeste de nuestro sistema solar. Los hierros contienen isótopos de molibdeno que apuntan hacia muchas ubicaciones diferentes a lo largo del disco protoplanetario en el que se formaron estos meteoritos. Eso permite a los científicos aprender cómo era la composición química del disco en su infancia.
Investigaciones anteriores realizadas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array en Chile han encontrado muchos discos alrededor de otras estrellas que se asemejan a anillos concéntricos, como un tablero de dardos. Los anillos de estos discos planetarios, como HL Tau, están separados por huecos físicos, por lo que este tipo de disco no podría proporcionar una ruta para transportar estos metales refractarios desde el disco interior al exterior.
El nuevo artículo sostiene que nuestro disco solar probablemente no tenía una estructura de anillo en el principio. En cambio, nuestro disco planetario se parecía más a una rosquilla, y los asteroides con granos de metal ricos en metales de iridio y platino migraron al disco exterior a medida que se expandía rápidamente.
Pero eso enfrentó a los investigadores con otro enigma. Después de la expansión del disco, la gravedad debería haber atraído estos metales de regreso al sol. Pero eso no sucedió.
“Una vez que Júpiter se formó, es muy probable que abriera una brecha física que atrapó los metales de iridio y platino en el disco exterior y evitó que cayeran al sol”, dijo en un comunicado el primer autor Bidong Zhang, un científico planetario de UCLA. “Estos metales se incorporaron más tarde a los asteroides que se formaron en el disco exterior. Esto explica por qué los meteoritos formados en el disco exterior (condritas carbonosas y meteoritos de hierro de tipo carbonáceo) tienen contenidos de iridio y platino mucho más altos que sus pares del disco interior”.
Zhang y sus colaboradores utilizaron previamente meteoritos de hierro para reconstruir cómo se distribuía el agua en el disco protoplanetario.
“Los meteoritos de hierro son joyas ocultas. Cuanto más aprendemos sobre los meteoritos de hierro, más desentrañamos el misterio del nacimiento de nuestro sistema solar”, afirmó Zhang.
