Los meteoritos nos dan una idea del desarrollo temprano del sistema solar. Usando el instrumento SAPHiR en la fuente de investigación de neutrones Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) en la Universidad Técnica de Munich (TUM), un equipo científico ha simulado por primera vez la formación de una clase de meteoritos de hierro pedregoso, las llamadas pallasitas, sobre una base puramente experimental.

"Los palasitas son los meteoritos ópticamente más hermosos e inusuales, "dice el Dr. Nicolas Walte, el primer autor del estudio, con voz entusiasta. Pertenecen al grupo de los meteoritos de hierro pétreo y están formados por cristales de olivino verde incrustados en níquel y hierro. A pesar de décadas de investigación, sus orígenes exactos permanecieron envueltos en un misterio.

Para resolver este acertijo, Dr. Nicolas Walte, un científico de instrumentos en el Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) en Garching, junto con colegas del Geoinstitute de Baviera en la Universidad de Bayreuth y la Universidad Royal Holloway de Londres, investigó el proceso de formación de pallasita. En una primera consiguieron reproducir experimentalmente las estructuras de todo tipo de pallasitas.

Despliegue del instrumento SAPHiR

Por sus experimentos, el equipo utilizó la prensa de múltiples yunques SAPHiR que se instaló bajo la dirección del Prof. Hans Keppler del Geoinstitute de Baviera en la MLZ y una prensa similar MAVO en Bayreuth. Aunque los neutrones del FRM II aún no se han introducido en SAPHiR, ya se pueden realizar experimentos a altas presiones y a altas temperaturas.

"Con una fuerza de prensado de 2400 toneladas, SAPHiR puede ejercer una presión de 15 gigapascales (GPa) en muestras a más de 2000 ° C, "explica Walte." Eso es el doble de las presiones necesarias para convertir el grafito en diamante ". Para simular la colisión de dos cuerpos celestes, el equipo de investigación requirió una presión de solo 1 GPa a 1300 ° C.

¿Cómo se forman las pallasitas?

Hasta hace poco, Se creía que las pallasitas se formaban en el límite entre el núcleo metálico y el manto rocoso de los asteroides. Según un escenario alternativo, las pallasitas se forman más cerca de la superficie después de la colisión con otro cuerpo celeste. Durante el impacto, el hierro fundido del núcleo del impactador se mezcla con el manto rico en olivino del cuerpo original.

Los experimentos llevados a cabo han confirmado ahora esta hipótesis de impacto. Otro requisito previo para la formación de palasitas es que el núcleo de hierro y el manto rocoso del asteroide se hayan separado parcialmente de antemano.

Todo esto sucedió poco después de su formación hace unos 4.500 millones de años. Durante esta fase, los asteroides se calentaron hasta que los componentes metálicos más densos se derritieron y se hundieron en el centro de los cuerpos celestes.

El hallazgo clave del estudio es que ambos procesos, la separación parcial del núcleo y el manto, y el impacto subsiguiente de otro cuerpo celeste — son necesarios para que se formen las pallasitas.

Información sobre los orígenes del sistema solar

"Generalmente, Los meteoritos son los componentes más antiguos de nuestro sistema solar directamente accesibles. La edad del sistema solar y su historia temprana se infieren principalmente de la investigación de meteoritos, "explica Walte.

"Como muchos asteroides, la Tierra y la luna están estratificadas en múltiples capas, que consta de núcleo, manto y corteza, "dice Nicolas Walte." De esta manera, Se crearon mundos complejos a través de la aglomeración de escombros cósmicos. En el caso de la Tierra, esto finalmente sentó las bases para el surgimiento de la vida ".

Los experimentos de alta presión y la comparación con pallasitas destacan procesos significativos que ocurrieron en el sistema solar temprano. Los experimentos del equipo proporcionan nuevos conocimientos sobre la colisión y la mezcla de materiales de dos cuerpos celestes y el subsiguiente enfriamiento rápido juntos. Esto se investigará con más detalle en estudios futuros.