El nuevo trabajo de Stephen Elardo y Anat Shahar de Carnegie muestra que las interacciones entre el hierro y el níquel bajo las presiones y temperaturas extremas similares a un interior planetario pueden ayudar a los científicos a comprender el período en la juventud de nuestro Sistema Solar cuando se formaron los planetas y se crearon sus núcleos.Sus hallazgos son publicados por Geociencia de la naturaleza .
La Tierra y otros planetas rocosos se formaron a medida que la materia que rodeaba a nuestro joven Sol se acrecentó lentamente. En algún momento de los primeros años de la Tierra, su núcleo se formó a través de un proceso llamado diferenciación, cuando los materiales más densos, como el hierro, se hundieron hacia el centro.Esto formó la composición en capas que tiene el planeta hoy en día, con un núcleo de hierro y un manto superior y corteza de silicato.
Los científicos no pueden tomar muestras de los núcleos de los planetas. Pero pueden estudiar la química del hierro para ayudar a comprender las diferencias entre el evento de diferenciación de la Tierra y cómo el proceso probablemente funcionó en otros planetas y asteroides.
Una clave para investigar el período de diferenciación de la Tierra es estudiar las variaciones en los isótopos de hierro en muestras de rocas y minerales antiguos de la Tierra, así como de la Luna y otros planetas o cuerpos planetarios.
Cada elemento contiene un número único y fijo de protones, pero el número de neutrones en un átomo puede variar. Cada variación es un isótopo diferente. Como resultado de esta diferencia en neutrones, los isótopos tienen masas ligeramente diferentes. Estas ligeras diferencias significanque algunos isótopos son preferidos por ciertas reacciones, lo que resulta en un desequilibrio en la proporción de cada isótopo incorporado en los productos finales de estas reacciones.
Un misterio sobresaliente en este frente ha sido la variación significativa entre las proporciones de isótopos de hierro encontradas en muestras de lava endurecida que surgió del manto superior de la Tierra y muestras de meteoritos primitivos, asteroides, la Luna y Marte. Otros investigadores habían sugerido que estas variaciones erancausado por el impacto gigante que forma la Luna o por variaciones químicas en la nebulosa solar.
Elardo y Shahar pudieron usar herramientas de laboratorio para imitar las condiciones que se encuentran en el interior de la Tierra y otros planetas para determinar por qué las proporciones isotópicas de hierro pueden variar en diferentes condiciones de formación planetaria.
Descubrieron que el níquel es la clave para desbloquear el misterio.
En las condiciones en que se formaron los núcleos de la Luna, Marte y el asteroide Vesta, las interacciones preferenciales con el níquel retienen altas concentraciones de isótopos de hierro más ligeros en el manto. Sin embargo, en las condiciones más cálidas y de mayor presión esperadas durante la formación del núcleo de la Tierraproceso, este efecto de níquel desaparece, lo que puede ayudar a explicar las diferencias entre las lavas de la Tierra y otros cuerpos planetarios, y la similitud entre el manto de la Tierra y los meteoritos primitivos.
"Todavía hay mucho que aprender sobre la evolución geoquímica de los planetas", dijo Elardo. "Pero los experimentos de laboratorio nos permiten explorar profundidades que no podemos alcanzar y comprender cómo se formaron y cambiaron los interiores planetarios a través del tiempo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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