(A) Inclusiones en un grano de calcita en el meteorito Sutter's Mill reconocido por nanotomografía de rayos X. No se detectaron fluidos en inclusiones relativamente grandes porque ya habían escapado. (B) Imagen TEM de una no inclusión llena de fluido portador de CO2 (indicado por una flecha). (C) H2O, CO2, y líneas de nieve de CO y formación de cuerpos parentales de Sutter's Mill. La región de formación se puede estimar a partir de la presencia del fluido portador de CO2. Tasa de acreción nebular, ?, corresponde al eje del tiempo para la evolución del sistema solar temprano. Crédito:Dr. Akira Tsuchiyama de la Universidad de Ritsumeikan
El agua es abundante en el sistema solar. Incluso más allá de la Tierra los científicos han detectado hielo en la luna, en los anillos de Saturno y en los cometas, agua líquida en Marte y bajo la superficie de Encelado, la luna de Saturno, y rastros de vapor de agua en la abrasadora atmósfera de Venus. Los estudios han demostrado que el agua jugó un papel importante en la evolución y formación temprana del sistema solar. Para obtener más información sobre este rol, Los científicos planetarios han buscado evidencia de agua líquida en materiales extraterrestres como meteoritos, la mayoría de los cuales se originan en asteroides que se formaron en la historia temprana del sistema solar.
Los científicos incluso han encontrado agua como hidroxilos y moléculas en meteoritos en el contexto de minerales hidratados. que son básicamente sólidos con algo de agua iónica o molecular incorporada dentro de ellos. Dr. Akira Tsuchiyama, Profesor invitado de investigación en la Universidad de Ritsumeikan, dice, "Los científicos esperan además que el agua líquida permanezca como inclusiones fluidas en minerales que precipitaron en un fluido acuoso" (o, para hacerlo mas simple, formado a partir de gotas de agua que contenían varias otras cosas disueltas en su interior). Los científicos han encontrado tales inclusiones de agua líquida dentro de cristales de sal ubicados dentro de una clase de meteoritos conocidos como condritas ordinarias. que representan la gran mayoría de todos los meteoritos que se encuentran en la Tierra, aunque la sal en realidad se originó en otros, objetos padres más primitivos.
El profesor Tsuchiyama y sus colegas querían saber si las inclusiones de agua líquida están presentes en una forma de carbonato de calcio conocida como calcita dentro de una clase de meteoritos conocidos como "condritas carbonáceas". "que provienen de asteroides que se formaron muy temprano en la historia del sistema solar. Por lo tanto, examinaron muestras del meteorito Sutter's Mill, una condrita carbonosa que se origina en un asteroide que se formó hace 4.600 millones de años. Los resultados de su investigación, dirigido por el Prof. Tsuchiyama, aparecen en un artículo publicado recientemente en la prestigiosa revista Avances de la ciencia .
Los investigadores utilizaron técnicas de microscopía avanzadas para examinar los fragmentos de meteorito de Sutter's Mill, y encontraron un cristal de calcita que contiene una inclusión de fluido acuoso a nanoescala que contiene al menos un 15% de dióxido de carbono. Este hallazgo confirma que los cristales de calcita en las antiguas condritas carbonáceas pueden contener no solo agua líquida, pero también dióxido de carbono.
La presencia de inclusiones de agua líquida dentro del meteorito Sutter's Mill tiene implicaciones interesantes sobre los orígenes del asteroide padre del meteorito y la historia temprana del sistema solar. Las inclusiones probablemente ocurrieron debido a que el asteroide principal se formó con trozos de agua congelada y dióxido de carbono en su interior. Esto requeriría que el asteroide se haya formado en una parte del sistema solar lo suficientemente fría como para que el agua y el dióxido de carbono se congelen. y estas condiciones colocarían el sitio de formación muy fuera de la órbita de la Tierra, probablemente más allá incluso de la órbita de Júpiter. El asteroide debe haber sido transportado a las regiones internas del sistema solar, donde los fragmentos podrían colisionar posteriormente con el planeta Tierra. Esta suposición es consistente con estudios teóricos recientes sobre la evolución del sistema solar que sugieren que los asteroides ricos en pequeños, moléculas volátiles como el agua y el dióxido de carbono se formaron más allá de la órbita de Júpiter antes de ser transportadas a áreas más cercanas al sol. La causa más probable del transporte del asteroide al interior del sistema solar serían los efectos gravitacionales del planeta Júpiter y su migración.
En conclusión, el descubrimiento de inclusiones de agua dentro de un meteorito de condrita carbonosa de la historia temprana del sistema solar es un logro importante para la ciencia planetaria. El profesor Tsuchiyama señala con orgullo:"Este logro muestra que nuestro equipo pudo detectar un diminuto fluido atrapado en un mineral hace 4.600 millones de años".
Al obtener instantáneas químicas del contenido de un meteorito antiguo, El trabajo de su equipo puede proporcionar información importante sobre los procesos en funcionamiento en la historia temprana del sistema solar.
