Un equipo multiinstitucional de investigadores ha descubierto cuarzo mineral de sílice en un meteorito primitivo, que comprende evidencia directa de la condensación de sílice dentro del disco protoplanetario solar, y ofrecer nuevas pistas para comprender la formación y evolución solar. Aunque las observaciones espectroscópicas infrarrojas anteriores han sugerido la existencia de sílice en estrellas T Tauri jóvenes y recién formadas, así como en estrellas de ramas gigantes asintóticas (AGB) en su última fase de vida, no se había encontrado evidencia de condensación gas-sólido de sílice en otros meteoritos primitivos de las primeras etapas del sistema solar.

Los científicos estudiaron el meteorito primitivo Yamato-793261 (Y-793261), una condrita carbonosa recolectada de un campo de hielo cerca de las montañas Yamato durante la vigésima Expedición de Investigación Antártica de Japón en 1979.

"El grado de cristalinidad de la materia orgánica en Y-793261 muestra que no sufrió metamorfismo térmico, "explica Timothy Jay Fagan, profesor de geoquímica en la Universidad de Waseda. "Esto confirma que Y-793261 conserva minerales y texturas de su origen nebular, proporcionándonos registros de los inicios del sistema solar ".

Un componente principal de las condritas incluye inclusiones refractarias, que se forman a altas temperaturas y son los sólidos más antiguos del sistema solar fechados. Las inclusiones refractarias se pueden subdividir en inclusiones ricas en calcio-aluminio (CAI) y agregados de olivino ameboide (AOA). El equipo de investigación encontró un AOA en Y-793261 que contiene minerales AOA típicos y minerales ultrarrefractarios (de muy alta temperatura) que contienen escandio y circonio. junto con el cuarzo (que se forma a una temperatura comparativamente más baja). "Tal variedad de minerales implica que el AOA se condensó de gas nebular a sólido en un amplio rango de temperatura de aproximadamente 1500 a 900 ° C, "El profesor Fagan dice. S" Este agregado es el primero de su tipo que se encuentra en nuestro sistema solar ".

También encontraron que el cuarzo en el AOA tiene una composición isotópica de oxígeno cercana a la del sol. Esta composición isotópica es típica de las inclusiones refractarias en general, lo que indica que las inclusiones refractarias se formaron cerca del proto-sol (aproximadamente 0.1 AU, o 1/10 de la distancia de la Tierra al sol). El hecho de que el cuarzo del Y-793261 comparta esta composición isotópica indica que el cuarzo se formó en el mismo escenario en la nebulosa solar. Sin embargo, La condensación de sílice del gas de la nebulosa solar es hipotéticamente imposible si los minerales y el gas permanecen en equilibrio durante la condensación. Este hallazgo sirve como evidencia de que el AOA se formó a partir de un gas que se enfría rápidamente. A medida que los minerales pobres en sílice se condensan del gas, el gas cambió de composición, cada vez más rico en sílice, hasta que el cuarzo se estabilizó y cristalizó.

El profesor Fagan dice que el origen de Y-793261 es muy probablemente un objeto astronómico cerca de 162173 Ryugu (comúnmente conocido como Ryugu), un asteroide que lleva el nombre del palacio de un dragón de un antiguo cuento popular japonés. Actualmente siendo investigado por la nave espacial japonesa Hayabusa 2, Ryugu puede compartir las mismas propiedades que Y-793261 y potencialmente proporcionar más registros sobre el sistema solar temprano. "Al combinar la investigación en curso sobre meteoritos con los nuevos resultados de Ryugu, Esperamos comprender mejor los eventos térmicos y las transferencias de masa que ocurrieron durante las etapas iniciales de nuestro sistema solar ".

Este estudio fue publicado en línea en Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América ( PNAS ) el 2 de julio, 2018 (EST).