Los diamantes de un meteorito nos cuentan acerca de un planeta perdido.

Un rebanada de uno de los metoritos de Almahata Sitta. Crédito: EPFL/Hillary Sanctuary.

Utilizando microscopía electrónica de transmisión, los científicos de EPFL han examinado una rebanada de un meteorito que contiene grandes diamantes formados a alta presión. El estudio muestra que el cuerpo principal del cual vino el meteorito era un embrión planetario de un tamaño entre los de Mercurio y Marte. El descubrimiento se publica en Nature Communications.

El 7 de Octubre de 2008, un asteroide entró en la atmósfera de la Tierra y explotó 37 km sobre el desierto de Nubia en Sudán. El asteroide, ahora conocido como “2008 TC 3 “, tenía poco más de cuatro metros de diámetro. Cuando explotó en la atmósfera, dispersó múltiples fragmentos en el desierto. Sólo se recogieron cincuenta fragmentos, cuyo tamaño oscila entre 1 y 10 cm, para una masa total de 4,5 kg. Con el tiempo, los fragmentos fueron reunidos y catalogados para su estudio en una colección llamada Almahata Sitta (en árabe para “Estación Seis”, el nombre de una estación de tren cercana entre Wadi Halfa y Jartum).

Esta vista espacial del desierto de Nubia muestra la altitud en kilómetros (en círculos blancos) y las ubicaciones de los meteoritos en rojo. Imagen cortesía de NASA Ames / SETI / JPL.
Los meteoritos de Almahata Sitta son en su mayoría ureilitas, un tipo raro de meteorito pétreo que a menudo contiene grupos de diamantes de tamaño nanométrico. El pensamiento actual es que estos pequeños diamantes se pueden formar de tres maneras: enormes ondas de choque de presión provenientes de colisiones de alta energía entre el “cuerpo principal” del meteorito y otros objetos espaciales; deposición por vapor químico; o, finalmente, la presión estática “normal” dentro del cuerpo principal, como la mayoría de los diamantes en la Tierra.

El Doctor Peter Jenniskens en el momento que localiza, junto a estudiantes de la Universidad de Jartum, una de las piezas del meteorito de Almahata Sitta en el desierto de Nubia en el Noreste de Sudán. Crédito: SETI/Peter Jenninskens, M. Shaddad.
La pregunta no respondida, hasta ahora, ha sido el origen planetario de las ureilitas de 2008 TC 3 . Ahora, científicos en el laboratorio de Philippe Gillet en EPFL , con colegas en Francia y Alemania, han estudiado diamantes grandes (100 micras de diámetro) en algunos de los meteoritos Almata Sitta y descubrieron que el asteroide provenía de un “embrión” planetario cuyo tamaño estaba entre los de Mercurio y Marte
Los investigadores estudiaron las muestras de diamantes mediante una combinación de técnicas avanzadas de microscopía electrónica de transmisión en el Centro Interdisciplinario para Microscopía Electrónica del EPFL . El análisis de los datos mostró que los diamantes tenían sulfitos de cromita, fosfato y hierro-níquel incrustados en ellos, lo que los científicos llaman “inclusiones”. Se sabe desde hace mucho tiempo que existen dentro de los diamantes de la Tierra, pero ahora se describen por primera vez en un cuerpo extraterrestre.

Trazos de inclusión fotografiados dentro de fragmentos de diamante. una imagen HAADF-STEM de segmentos de diamante con orientación cristalográfica similar. Las líneas discontinuas amarillas muestran los límites entre el diamante y el grafito. b Imagen de gran aumento correspondiente al cuadrado verde en a. Los rastros de diamante y de inclusión se cortan con una banda de grafito. La línea naranja discontinua muestra la dirección de los rastros de inclusión. Crédito: Nature Communications (2018). DOI: 10.1038 / s41467-018-03808-6
La composición particular y la morfología de estos materiales sólo pueden explicarse si la presión con la que se formaron los diamantes fue superior a 20 GPa (giga-Pascales, la unidad de presión). Este nivel de presión interna solo puede explicarse si el cuerpo primario planetario era un “embrión” planetario con un tamaño entre los de Mercurio y Marte, dependiendo de la capa en la que se formaron los diamantes.
Muchos modelos de formación planetaria han predicho que estos embriones planetarios existieron en el primer millón de años de nuestro Sistema Solar, y el estudio ofrece evidencia convincente de su existencia. Muchos embriones planetarios eran cuerpos del tamaño de Marte, como el que colisionó con la Tierra para dar lugar a la formación de la Luna. Otros de estos continuaron formando planetas más grandes, o colisionaron con el Sol o fueron expulsados ​​del Sistema Solar por completo. Los autores escriben “Este estudio proporciona evidencia convincente de que el cuerpo parental de ureilita era uno de esos.
Fuente:  École Polytechnique Fédéral de Lausanne.                                  
Artículo original: “Meteorite Diamonds Tell of a Lost Planet“. Nik Papageorgiou. April 17, 2018.

Material relacionado:

La noticia publicada en otros medios:

Una selección de recursos sobre la formación de estrellas con sus discos protoplanetarios y la formación de planetas, se encuentra en el apartado “Material relacionado” del artículo:

La primera imagen directa de un planeta en formación habitando en una franja anular carente de material abierta en el disco protoplanetario es presentada en el siguiente artículo:
Un artículo de referencia sobre la formación de los planetas de nuestro Sistema Solar, mostrando el proceso y la investigación del mismo, con excelentes representaciones gráficas, escrito por  la Investigadora Lindy Elkins-Tanton una de las más reconocidas científicas sobre el tema e Investigadora Principal (PI) de la Misión Psyche, es:
Enfocado más en los procesos de formación de planetas que tienen lugar en los discos protoplanetarios entorno a estrellas jóvenes, y a la diversidad de sistemas planetarios a que dan lugar como resultado del caótico juego de influencias que un mecanismo de formación ejerce sobre otro, está el excelente artículo escrito por el Investigador Douglas N. C. Lin, Profesor de la UCSC  que, entre otros méritos, fue el fundador del Instituto Kavli  de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Beijing:
Presentando los Asteroides y su relación con los Meteoritos, y los procesos de evolución de los primeros, resaltando el papel de los grandes impactos, está el siguiente artículo, comentario de la Sesión dedicada a un grupo de rocas del espacio llamado meteoritos diferenciados, y sus propuestos cuerpos progenitores en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria 2016 (LPSC 2016) :
Para quien quiera profundizar más en el tema Asteroides y Meteoritos, recomendamos el Capítulo 4 del libro ” Evaluating the Biological Potential in Samples Returned from Planetary Satellites and Small Solar System Bodies“, National Academy Press, que  examina el origen, la composición y las condiciones ambientales de tres clases principales de asteroides: asteroides indiferenciados, primitivos (tipo C); asteroides metamorfoseados indiferenciados; y asteroides diferenciados:
  • Asteroids and Meteorites. Task Group on Sample Return from Small Solar System Bodies Space Studies Board, National Research Council. National Academy Press, 1998.
 Un excelente sitio con toda la información en la evolución de los asteroides y planetesimales es:
Dirigidos a comprender la relación entre la estructura de un planeta y su composición química, en cuanto a la posibilidad de la existencia y mantenimiento en el tiempo de  procesos tales como la Tectónica de Placas y la  generación  de un campo magnético global, procesos directamente relacionados a la habitabilidad de un planeta , tratando el tema de la Física de las altas presiones en el interior profundo de un planeta, están los siguientes artículos:
Sobre  la formación de Diamantes en el interior de la Tierra:
El meteorito que nos ocupa tiene además una particularidad: es uno de los fragmentos del asteroide cercano a la Tierra 2008TC3, el primer asteroide del cual fue predicha  y monitoreada su colisión con la atmósfera terrestre y posterior desintegración a 37 km de altura habiéndose también predicho  la ubicación de sus restos en un área del Desierto de Nubia en el Noreste de Sudán. Los siguientes artículos lo documentan:
Videos:
Documentales:
Videos de Conferencias y Charlas Públicas:
  • Twenty Hours Until Impact: The TC3 Event – Part 1 of 5. Monty Robson. John J. McCarthy Observatory, New Milford, CT. February 2009.
  • Twenty Hours Until Impact: The TC3 Event – Part 2 of 5.      ”            ”              ”            ”                     ”               ”           ”         ”        ”              ”  .
  • Twenty Hours Until Impact: The TC3 Event – Part 3 of 5.      ”            ”              ”            ”                     ”               ”           ”         ”        ”              ”  .
  • Twenty Hours Until Impact: The TC3 Event – Part 4 of 5.      ”            ”              ”            ”                     ”               ”           ”         ”        ”              ”  .
  • Twenty Hours Until Impact: The TC3 Event – Part 5 of 5.      ”            ”              ”            ”                     ”               ”           ”         ”        ”              ”  .

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