Imagina que pudieras viajar en el tiempo, hace cuatro mil quinientos millones de años, cuando el sistema solar era todavía sólo un montón de rocas, polvo y gas mezclados. Imagínate viendo todos esos miles de millones de años de historia recreada en frente a ti. Ahora, imagina que los científicos están trabajando para reconstruir esta historia con los objetos encontrados en la Tierra. Uno de los científicos es Tom Zega, profesor asistente en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona.
El estudia los “granos presolares”, que son los restos de estrellas antiguas que se conservan en los meteoritos. Estos granos contienen pistas que los científicos buscan para descifrar el tipo de estrellas cercanas, antes del nacimiento del sistema solar. Teniendo en cuenta la magnitud de esta tarea, es sorprendente que la evidencia encontrada en estos granos presolares es microscópica. Los científicos buscan los granos en meteoritos, en su mayoría compuestos por trozos de rocas que se formaron después de la creación del Systema Solar. “Aquellos de nosotros que estamos interesados en la comprensión del polvo de estrellas, básicamente, tenemos que encontrar agujas en el pajar “, dice Zega.
Para ayudar a encontrar “las agujas”, los científicos emplean algunas técnicas ingeniosas.” Vamos a tomar un trozo de un meteorito, que entra en ebullición al ponerlo en estos ácidos fuertes, desagradables, agresivos, y se genera un residuo “, dice Zega. El proceso elimina parte del meteorito y aumenta las posibilidades de encontrar un grano presolar. Los granos han sufrido millones de años de exposición a los rayos cósmicos y mantenido su forma original, por lo que algunos van a resistir al ácido y permanecer en el residuo.
Los granos tienen un tamaño de unos pocos cientos de nanómetros de ancho. Para ponerlo en contexto, una hebra de cabello humano es de 100.000 nanómetros de ancho, y un nanómetro es aproximadamente la mitad de la anchura de una cadena de ADN. Para poder obtener la imagen de los granos, los científicos deben usar microscopios suficientemente poderosos como para ver átomos individuales. A través de este procedimiento, Zega y un equipo de investigadores descubrieron el primer grano de magnetita de origen presolar confirmado, y publicaron sus resultados en la revista Astrophysical Journal. A partir de una muestra de sólo 650 nanómetros de ancho, Zega estima el tamaño y la composición química de la estrella progenitora, una estrella que habitó esta parte de la galaxia antes de que el sistema solar existiera.
Incluso el descubrimiento de este grano fue revelador. La reacción química que creó la magnetita es casi seguro que requiere vapor de agua. Esta es una de las primeras confirmaciones experimentales de la existencia de vapor de agua alrededor de una antigua estrella.
Con el enfoque adecuado, dice Zega que cree que los granos presolares podrían incluso ayudar a la construcción de una línea de tiempo de la historia de la parte local de la galaxia. “Sabemos que la propia galaxia es de unos 13 mil millones de años, y sabemos que el sistema solar es de 4.5 mil millones de años de edad; pero hay un montón de miles de millones de años en el medio para investigar “, dice. Si pudiéramos datar estos granos en la misma forma en que datamos las rocas en la Tierra, entonces podríamos empezar a documentar los eventos astrofísicos que tuvieron lugar en este período.El estudio de los granos presolares pueden ir más allá que las observaciones tradicionales a través de los telescopios. Con los meteoritos, los investigadores pueden hacer más que observar polvo de estrellas, en realidad pueden sostenerlo en sus manos. “Es bastante increíble”, dice Zega. “Después de 17 años en el campo, todavía estoy fascinado por el hecho de que puedo sostener una pieza del sistema solar en la mano, y puedo analizarla en el laboratorio a nivel atómico.”
Este entusiasmo y curiosidad inspira misiones como Osiris-Rex, cuyo objetivo es traer de vuelta muestras de un asteroide para su estudio en la Tierra. Para Zega y la gente en su campo, esta misión es como un sueño hecho realidad. “Todo lo que no entró en la formación del sol o los planetas quedó en la forma de asteroides, meteoritos y polvo” dijo. “Así que usted puede pensar en ellos como si fueran cápsulas de tiempo que están ahí, y si pudiéramos nos gustaría volar por allí y tomar muestras al azar de los mismos. Reescribiríamos los libros.”
Para el siguiente paso de su investigación, a Zega le gustaría recoger más muestras de granos presolares y mirar las tendencias entre ellos. Eso podría ayudar a responder algunas de las grandes preguntas de la ciencia planetaria sobre el origen del sistema solar. En particular, los granos ofrecen una estimación de cuántas estrellas inyectaron su material en el sistema solar temprano y qué tipo de estrellas fueron. “Sólo queda por ver a medida que el tiempo transcurra si podremos encontrar respuestas a algunas de estas preguntas”, dice Zega, sonriendo. “Pero seguiremos buscando”.
Fuente : Lunar and Planetary Laboratory, Arizona State University: www.lpl.arizona.edu/spotlight/161
Artículos relacionados:
a)- https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_dust , una buena descripción general de lo que se sabe acerca del polvo planetario, interplanetario, interestelar y estelar; el artículo en inglés es bastante más completo que el que aparece en wikipedia en español.
b)- https://stardust.jpl.nasa.gov/news/news113.html , una descripción del resultado del análisis de las muestras obtenidas por la misión “Star Dust”.
c)- https://www.nasa.gov/centers/dryden/status_reports/ER-2_status_08_14_12.html , NASA recoge muestras de polvo de la lluvia de las Perseidas con el avión de gran altitud ER2.
d)-https://apod.nasa.gov/apod/ap150415.html : “Astronomy Picture of the Day” , foto y explicación de la polverienta nursería estelar en la nebulosa de la Carina.
Artículos en español:
d)- https://www.eso.org/public/spain/news/eso1421/?lang , Descubrimiento del proceso de formación de polvo en la explosión de supernovas, por parte de un equipo de astrónomos daneses del Instituto Niels Bohr, utilizando el VLT (Very Large Telescope) de ESO.
e)- https://www.eso.org/public/spain/news/eso1546/ , el resultado de un estudio reciente sobre el tamaño del polvo generado en las atmósferas frías de estrellas envejecidas (gigantes rojas) y su papel en la pérdida de masa que experimentan.
f)- https://ciencia.nasa.gov/ciencias-especiales/12nov_dusttail/ , un artículo sobre la cola de polvo de la Tierra, estudiada con el telescopio infrarrojo Spitzer, y su aplicación a la búsqueda de exoplanetas.
