En 2013, los investigadores anunciaron que una piedra encontrada en el sudoeste de Egipto definitivamente no era de la Tierra. En 2015, otros equipos de investigación habían anunciado que la piedra 'Hypatia' no era parte de ningún tipo conocido de meteorito o cometa, basadoen análisis de gases nobles y sondas nucleares.
La piedra se llamaba Hipatia en honor a Hipatia de Alejandría, la primera mujer matemática y astrónoma occidental.
Sin embargo, si el guijarro no era de la Tierra, ¿cuál era su origen y si los minerales en él podían proporcionar pistas sobre su procedencia? Los análisis micro-minerales del guijarro por parte del equipo de investigación original de la Universidad de Johannesburgo ahora han proporcionadorespuestas inquietantes que se alejan en espiral de las vistas convencionales del material del que se formó nuestro sistema solar.
estructura mineral
La estructura interna del guijarro Hypatia es algo así como un pastel de frutas que se ha caído de un estante en un poco de harina y se ha roto por el impacto, dice el profesor Jan Kramers, investigador principal del estudio publicado en Geochimica et Cosmochimica Acta el 28 dic 2017.
"Podemos pensar en la masa mal mezclada de un pastel de frutas que representa la mayor parte de la piedra Hypatia, lo que llamamos dos 'matrices' mixtas en términos de geología. Las cerezas y nueces en el pastel representan los granos minerales que se encuentran en Hypatia'inclusiones'. Y la harina que espolvorea las grietas de la torta caída representa los 'materiales secundarios' que encontramos en las fracturas en Hipatia, que son de la Tierra ", dice.
La roca extraterrestre original que cayó a la Tierra debe haber tenido al menos varios metros de diámetro, pero se desintegró en pequeños fragmentos de los cuales la piedra de Hypatia es una.
matriz extraña
De inmediato, la matriz mineral Hypatia representada por la masa de pastel de frutas, no se parece en nada a la de ningún meteorito conocido, las rocas que caen del espacio a la Tierra de vez en cuando.
"Si fuera posible moler todo el planeta Tierra para convertirlo en polvo en un gran mortero y mano de mortero, obtendríamos en promedio una composición química similar a los meteoritos condríticos", dice Kramers. "En meteoritos condríticos, esperamosvea una pequeña cantidad de carbono {C} y una buena cantidad de silicio Si. Pero la matriz de Hypatia tiene una gran cantidad de carbono y una cantidad inusualmente pequeña de silicio ".
"Aún más inusual, la matriz contiene una gran cantidad de compuestos de carbono muy específicos, llamados hidrocarburos poliaromáticos, o PAH, un componente importante del polvo interestelar, que existía incluso antes de que se formara nuestro sistema solar. El polvo interestelar también se encuentra en los cometasy meteoritos que no se han calentado durante un período prolongado en su historia ", agrega Kramers.
En otro giro, la mayoría pero no la totalidad de la HAP en la matriz de Hypatia se ha transformado en diamantes más pequeños que un micrómetro, que se cree que se formaron en el impacto del impacto con la atmósfera o superficie de la Tierra. Estos diamanteshizo que Hypatia sea resistente a la intemperie para que se conserve para el análisis desde el momento en que llegó a la Tierra.
granos más extraños nunca antes encontrados
Cuando el investigador Georgy Belyanin analizó los granos minerales en las inclusiones en Hypatia, representados por las nueces y las cerezas de un pastel de frutas, aparecieron varios elementos químicos más sorprendentes.
"El aluminio ocurre en forma metálica pura, por sí solo, no en un compuesto químico con otros elementos. En comparación, el oro ocurre en pepitas, pero el aluminio nunca ocurre. Esta ocurrencia es extremadamente rara en la Tierra y en el resto de nuestrosistema solar, hasta donde se sabe en ciencia ", dice Belyanin.
"También encontramos granos de fosfuro de yodo de plata y moissanite carburo de silicio, nuevamente en formas altamente inesperadas. Los granos son los primeros documentados que se encuentran in situ tal cual sin tener que disolver primero la roca circundante con ácido".agrega Belyanin. "También hay granos de un compuesto que consiste principalmente de níquel y fósforo, con muy poco hierro; una composición mineral nunca antes observada en la Tierra o en meteoritos", agrega.
El Dr. Marco Andreoli, investigador de la Facultad de Geociencias de la Universidad de Witwatersrand y miembro del equipo de investigación de Hypatia dice: "Cuando se descubrió que Hypatia era extraterrestre, fue una sensación, pero estos últimos resultadosestán abriendo preguntas aún más grandes sobre sus orígenes "
Minerales únicos en nuestro sistema solar
Tomados en conjunto, el antiguo carbono PAH sin calefacción, así como los fosfuros, el aluminio metálico y el moissanite sugieren que Hypatia es un conjunto de material pre-solar sin cambios. Eso significa que la materia que existía en el espacio antes de nuestro Sol, la Tierray se formaron los otros planetas en nuestro sistema solar.
Apoyando el concepto pre-solar está la composición extraña de los granos de níquel-fósforo-hierro que se encuentran en las inclusiones de Hypatia. Estos tres elementos químicos son interesantes porque pertenecen al subconjunto de elementos químicos más pesados que el carbono y el nitrógeno que forman el gruesode todos los planetas rocosos.
"En los granos dentro de Hypatia, las proporciones de estos tres elementos entre sí son completamente diferentes de las calculadas para el planeta Tierra o medidas en tipos conocidos de meteoritos. Como tales, estas inclusiones son únicas dentro de nuestro sistema solar", agrega Belyanin.
"Creemos que los granos de níquel-fósforo-hierro se formaron pre-solares, porque están dentro de la matriz y es poco probable que hayan sido modificados por un choque, como una colisión con la atmósfera o la superficie de la Tierra, y también porque su composición es tanajeno a nuestro sistema solar ", agrega.
"¿La mayor parte de Hipatia, la matriz, también se formó antes de nuestro sistema solar? Probablemente no, porque se necesita una densa nube de polvo como la nebulosa solar para coagular cuerpos grandes", dice.
Un tipo diferente de polvo
En general, la ciencia dice que los planetas de nuestro sistema solar finalmente se formaron a partir de una enorme nube antigua de polvo interestelar la nebulosa solar en el espacio. La primera parte de ese proceso sería muy similar a los conejos de polvo coagulando en una habitación no barrida. La ciencia tambiénsostiene que la nebulosa solar era homogénea, es decir, el mismo tipo de polvo en todas partes.
Pero la química de Hypatia tira de esta vista. "Para empezar, no hay minerales de silicato en la matriz de Hypatia, en contraste con los meteoritos condríticos y planetas como la Tierra, Marte y Venus, donde los silicatos son dominantes. Luego están los exóticosinclusiones minerales. Si Hypatia en sí no es presolar, ambas características indican que la nebulosa solar no era el mismo tipo de polvo en todas partes, lo que comienza a tirar de la visión generalmente aceptada de la formación de nuestro sistema solar ", dice Kramers.
hacia el futuro
"Lo que sí sabemos es que Hypatia se formó en un ambiente frío, probablemente a temperaturas inferiores a la del nitrógeno líquido en la Tierra -196 grados Celsius. En nuestro sistema solar habría estado mucho más lejos que el cinturón de asteroides entre Martey Júpiter, de donde provienen la mayoría de los meteoritos. Los cometas provienen principalmente del Cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno y aproximadamente 40 veces más lejos del sol que nosotros. Algunos vienen de la Nube de Oort, aún más lejos. Sabemos muypoco acerca de las composiciones químicas de los objetos espaciales. Por lo tanto, nuestra próxima pregunta profundizará en el origen de Hypatia ", dice Kramers.
El pequeño guijarro del campo cubierto de vidrio del desierto de Libia en el suroeste de Egipto presenta una pieza tentadora para un rompecabezas extraterrestre que se está volviendo cada vez más complejo.
La investigación fue financiada por el Consejo de Investigación de la Universidad de Johannesburgo a través del Centro de Investigación PPM.
Los investigadores desean agradecer a Aly Barakat, Mario di Martino y Romano Serra por el acceso al material de muestra de Hypatia; y Michael Wiedenbeck y sus compañeros de trabajo en Geoforschungszentrum Potsdam, Alemania, por su colaboración.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Johannesburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :