El cuerpo padre angrita probablemente era de tamaño similar al asteroide Vesta, que ha sido estudiado de cerca por la misión Dawn de la NASA. Vesta tiene aproximadamente 525 kilómetros (326 millas) de diámetro. Crédito:NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA
Un nuevo estudio de unos raros meteoritos basálticos llamados angrites sugiere que los volátiles, que son elementos con puntos de ebullición relativamente bajos como el agua, podría haber sido traído a nuestro planeta por meteoritos durante los primeros dos millones de años del sistema solar.
Dado que elementos como el agua y el carbono son ingredientes esenciales para la vida en la Tierra, los investigadores están ansiosos por saber cuándo llegaron a nuestro planeta.
"Estamos analizando tantos cuerpos parentales de meteoritos como sea posible en este momento para averiguar dónde estaban en el sistema solar temprano y cuánta agua tenían". "dice Adam Sarafian, un recién graduado de doctorado en el departamento de Tierra, Atmosférico, y ciencia planetaria en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. "Estamos tratando de construir un mapa del primer sistema solar interior. ¿Dónde estaba el agua, ¿A dónde iba y de dónde vino? "
Sarafian es el autor principal de un artículo que describe los hallazgos del estudio de la angrita en la revista Geochimica y Cosmochimica Acta.
La historia del agua
Los meteoritos de angrite se formaron en el sistema solar interior extremadamente temprano, hace aproximadamente 4.560 millones de años. En ese punto, la Tierra probablemente todavía tenía solo el 20 por ciento de su tamaño actual, mientras que Marte, que se formó más rápidamente, probablemente estaba cerca de su tamaño actual. Los científicos no están seguros de la rapidez con la que se formaron Mercurio y Venus.
Durante este tiempo, el sistema solar interior era un lugar cálido y seco. Los protoplanetas y asteroides tenían superficies fundidas y, cuando en magma, incluso un elemento como el carbono, que tiene un punto de ebullición de 4, 800 grados Celsius (8672 grados Fahrenheit), se considera volátil. Por lo tanto, no ha sido claro cuándo es delicado, elementos de bajo punto de ebullición como el agua subieron a bordo, particularmente porque el hidrógeno requerido para producir moléculas de agua habría sido evaporado por las altas temperaturas.
"¿El hidrógeno estaba básicamente desprovisto de estas rocas y en el sistema solar interior primitivo?" preguntó Sarafian.
Los meteoritos basálticos son comunes en el Sistema Solar. Este ejemplo de Marte, llamado África del Noroeste (NWA) 7034, apodado "Belleza Negra" - contiene una cantidad relativamente grande de agua. Crédito:NASA
Sarafian y sus colegas midieron un mineral común en meteoritos basálticos, llamado olivino, para los elementos volátiles hidrógeno, carbón, flúor y cloro. Dado que el basalto se forma durante el enfriamiento de la roca ígnea (fundida), la conversión del contenido de elementos volátiles del olivino se traduce fácilmente en la composición de la masa fundida basáltica.
"Una vez que conocemos la composición de la masa fundida, luego podemos calcular cuál era el contenido de agua de un cuerpo planetario, "Dijo Sarafian.
El equipo descubrió que el asteroide padre de angrites probablemente tenía alrededor del 20 por ciento del contenido de agua actual de la Tierra. Si bien el porcentaje es bajo en términos modernos, esta cantidad de agua en el sistema solar temprano indica que el agua era bastante abundante hace 4.560 millones de años, incluso cuando el sistema solar interior todavía estaba caliente. (Los investigadores aún no han identificado el asteroide específico que dio a luz a todos los angrites, pero la búsqueda continúa.)
El origen del agua de la Tierra
Las diferentes fuentes de agua en el sistema solar se comparan comúnmente con el agua de la Tierra midiendo la relación del isótopo de hidrógeno deuterio a hidrógeno (D a H). Si bien este estudio específico no midió esa proporción, un estudio que Sarafian publicó a principios de 2017 en la revista Transacciones filosóficas de la Royal Society A demostró que el agua del cuerpo padre de la angrita coincide perfectamente con la composición del agua de la Tierra. Esto sugiere que tanto el agua que se encuentra en los angrites como el agua de la Tierra primitiva provienen de la misma fuente.
"Es una suposición bastante simple decir que el agua de la Tierra al menos comenzó a acumularse en la Tierra extremadamente temprano, antes de que el planeta estuviera incluso completamente formado, "dice Sarafian." Esto significa que cuando el planeta se enfrió lo suficiente como para que el agua líquida pudiera ser estable en la superficie, ya había agua aquí ".
Cuando la Tierra se formó por completo hace 4.540 millones de años, Marte ya tenía una ventaja de 20 millones de años como masa estable con agua y otros volátiles en su superficie. como el carbono, flúor, y cloro, agrega Sarafian. Otra investigación ha mostrado abundante evidencia de agua en la superficie de Marte en el pasado antiguo, a través de características que incluyen lechos de ríos antiguos y minerales formados en el agua, como la hematita.
El equipo de Sarafian también estimó qué tan grande era el cuerpo padre angrite, utilizando el contenido de agua y carbono que se encuentra en las angritas. El contenido de agua y carbono depende de la presión, por lo que, al estimar la presión, los investigadores pudieron deducir el tamaño. El asteroide angrite probablemente era tan grande como el asteroide Vesta, que tiene aproximadamente 525 kilómetros (326 millas) de diámetro. La Tierra tiene un diámetro unas 25 veces más grande que Vesta.
