Los inicios de nuestro Sol son un misterio. Comenzó a existir hace 4.600 millones de años, unos 50 millones de años antes de que se formara la Tierra. Dado que el Sol es más antiguo que la Tierra, es difícil encontrar objetos físicos que existían en los primeros días del Sol, materiales que llevan registros químicos del Sol temprano. Pero en un nuevo estudio en Astronomía de la naturaleza , Antiguos cristales azules atrapados en meteoritos revelan cómo era el Sol temprano. Y aparentemente tuvo un comienzo bastante ruidoso.

"El Sol estuvo muy activo en su vida temprana; tuvo más erupciones y emitió una corriente más intensa de partículas cargadas. Pienso en mi hijo, el tiene tres, él también es muy activo, "dice Philipp Heck, curador del Field Museum, profesor de la Universidad de Chicago, y autor del estudio. "Casi nada en el Sistema Solar es lo suficientemente antiguo como para confirmar realmente la actividad del Sol temprano, pero estos minerales de meteoritos de las colecciones del Museo Field son lo suficientemente antiguos. Probablemente sean los primeros minerales que se formaron en el Sistema Solar ".

Los minerales que observaron Heck y sus colegas son cristales microscópicos de color azul hielo llamados hibonita, y su composición está marcada por reacciones químicas que sólo habrían ocurrido si el Sol primitivo escupiera muchas partículas energéticas. "Estos cristales se formaron hace más de 4.500 millones de años y conservan un registro de algunos de los primeros eventos que tuvieron lugar en nuestro Sistema Solar. Y aunque son tan pequeños, muchos tienen menos de 100 micrones de diámetro, aún pudieron retenerlos. gases nobles altamente volátiles que se produjeron a través de la irradiación del joven Sol hace tanto tiempo, "dice el autor principal Levke Kööp, un postdoctorado de la Universidad de Chicago y afiliado al Field Museum.

En sus primeros días, antes de que se formaran los planetas, el Sistema Solar estaba formado por el Sol con un enorme disco de gas y polvo girando en espiral a su alrededor. La región del sol estaba caliente. Realmente caliente, más de 1, 500 C, o 2, 700 F. Para comparar, Venus, el planeta más caliente del Sistema Solar, con temperaturas superficiales lo suficientemente altas como para derretir el plomo, es un miserable 872 F. Cuando el disco se enfrió, empezaron a formarse los primeros minerales:cristales de hibonita azul.

"Los granos minerales más grandes de los meteoritos antiguos tienen solo unas pocas veces el diámetro de un cabello humano. Cuando miramos una pila de estos granos bajo un microscopio, los granos de hibonita se destacan como pequeños cristales de color azul claro; son bastante hermosos, "dice Andy Davis, otro coautor también afiliado al Field Museum y la Universidad de Chicago. Estos cristales contienen elementos como calcio y aluminio.

Cuando los cristales se formaron nuevamente, el joven sol seguía brillando, disparar protones y otras partículas subatómicas al espacio. Algunas de estas partículas chocan contra los cristales de hibonita azul. Cuando los protones chocan contra los átomos de calcio y aluminio de los cristales, los átomos se dividen en átomos más pequeños:neón y helio. Y el neón y el helio permanecieron atrapados dentro de los cristales durante miles de millones de años. Estos cristales se incorporaron a rocas espaciales que finalmente cayeron a la Tierra como meteoritos para científicos como Heck. Kööp, y Davis para estudiar.

Los investigadores han examinado meteoritos en busca de evidencia de un Sol activo temprano antes. No encontraron nada. Pero, Kööp señala, "Si la gente del pasado no lo vio, eso no significa que no estuviera ahí, podría significar que simplemente no tenían instrumentos lo suficientemente sensibles para encontrarlo ".

Esta vez, el equipo examinó los cristales con un espectrómetro de masas único de última generación en Suiza, una máquina del tamaño de un garaje que puede determinar la composición química de los objetos. Adjunto al espectrómetro de masas, un láser fundió un pequeño grano de cristal de hibonita de un meteorito, liberando el helio y el neón atrapados en el interior para que pudieran ser detectados. "Recibimos una señal sorprendentemente grande, mostrando claramente la presencia de helio y neón, fue increíble, "dice Kööp.

Los trozos de helio y neón proporcionan la primera evidencia concreta de la actividad temprana del Sol que se sospecha desde hace mucho tiempo. "Sería como si solo conocieras a alguien como un adulto tranquilo, tendrías razones para creer que alguna vez fue un niño activo, pero ninguna prueba. Pero si pudieras subir a su ático y encontrar sus viejos juguetes rotos y libros con las páginas arrancadas, sería evidencia de que la persona alguna vez fue un niño de mucha energía, "dice Heck.

A diferencia de otros indicios de que el Sol temprano era más activo de lo que es hoy, no hay otra buena explicación para el maquillaje de los cristales. "Siempre es bueno ver un resultado que se pueda interpretar con claridad, "dice Heck." Cuanto más simple es una explicación, más confianza tenemos en él ".

"Además de finalmente encontrar evidencia clara en meteoritos de que los materiales del disco fueron irradiados directamente, Nuestros nuevos resultados indican que los materiales más antiguos del Sistema Solar experimentaron una fase de irradiación que evitaron los materiales más jóvenes. Creemos que esto significa que se produjo un cambio importante en el naciente Sistema Solar después de que se formaron los hibonitos, tal vez la actividad del Sol disminuyó, o tal vez los materiales formados más tarde no pudieron viajar a las regiones del disco en las que era posible la irradiación, "dice Kööp.

"Lo que creo que es emocionante es que esto nos habla de las condiciones en el primer Sistema Solar, y finalmente confirma una sospecha de larga data, "dice Heck." Si entendemos mejor el pasado, obtendremos una mejor comprensión de la física y la química de nuestro mundo natural ".