Meteoritos, una ventana al sistema solar primitivo

Por María Eugenia Varela*

Los meteoritos son los objetos que la Naturaleza nos brinda para poder comprender como se formó nuestro Sistema Solar. Con una antigüedad de más de 4500 Ma (millones de años) los meteoritos son las rocas más primitivas, tan antiguas como el Sistema Solar mismo.

Estas rocas han preservado distintos objetos, desde los primeros materiales que condensaron a partir del gas de la Nebulosa Solar hasta trocitos de estrellas (diminutos granitos de material refractario que condensaron en las atmósferas de las estrellas) que vivieron y murieron antes que el Sol.

Se denomina meteoroide a cualquier cuerpo que órbita alrededor del Sol, y cuando atraviesan la atmósfera nos ofrecen un espectáculo inolvidable, pero muy raro. Su velocidad de entrada varía entre ~15 km/s y 11,2 km/s (la velocidad de escape de la Tierra) hasta 70 km/s.

Cuando el objeto se encuentra a una altura entre los 100 a 12 km, el calor por la fricción en la atmósfera superior dará lugar a la formación de una bola de fuego:

– Si estos objetos son pequeños se consumirán mientras traviesan la atmósfera y darán lugar a lo que se conoce comúnmente como estrellas fugaces.
– Si los meteoroides son más grandes, por ejemplo al menos un metro de diámetro, durante el pasaje por la atmósfera podrá producir una bola incandescente de gas de unos 200 metros de diámetro. Esto se produce como resultado de la fusión y evaporación del material de la superficie del meteoroide por el calor generado en la fricción durante el pasaje por la atmósfera.

Cuando el meteoroide alcanza altitudes inferiores (o velocidades de 0,3 km/s), las moléculas de aire son más densas, lo cual provoca una desaceleración y el calor cesa. El último material sobre la superficie de la roca se solidifica y se produce la característica costra de fusión que es, entonces, la evidencia de la desaceleración atmosférica que sufre cualquier material que proviene del espacio exterior.

La masa que pierde en el proceso de desaceleración es bastante alta y puede llegar hasta el 95 por ciento de la masa pre-atmosférica del meteoroide. El residuo que llega a la superficie terrestre constituye el meteorito.

(Click en la imagen para agrandar)

¿El proceso de atravesar la atmósfera altera las características del meteorito? La respuesta es no. Los procesos de generación de calor (por fricción) y la ablación (desgaste de las capas externas por medio de procesos de fusión y evaporación) son rápidos y muy similares en magnitud, y entonces los efectos generados por este calor raramente penetran más de unos pocos milímetros debajo de la superficie del objeto. Por lo tanto el interior del meteorito preserva su estado prístino, tal como era en el espacio exterior.

¿Son los meteoritos la materia extraterrestre más abundante que recibe la Tierra? No, sólo representan el 1 por ciento de la materia que recibe nuestro planeta. El otro 99 por ciento está compuesto por partículas muy pequeñas (entre 0.5 y 0.05 mm). A este material se lo conoce como micrometeoritos.

¿Cuántos tipos hay?

Los meteoritos son rocas y por lo tanto son multi-minerales. Su petrología, su textura y su química son usadas por los investigadores para clasificarlos en diversos grupos.

(Click en la imagen para agrandar)

Los meteoritos se dividen en tres grandes grupos principales:

a- Rocosos: son los más abundantes, mayoritariamente compuestos por minerales semejantes a los de las rocas terrestres y comprenden en 94 por ciento de la población total.

b- Metálicos: formados fundamentalmente por hierro y níquel, constituyen el 5 por ciento de la población.

c- Mixtos: compuestos por una mezcla de material rocoso y metálico, representan solamente el 1 por ciento.

Los rocosos son los meteoritos más comunes en llegar a la Tierra y se dividen en dos tipos fundamentales:

– Condríticos: Contienen objetos esféricos que se denominan cóndrulas. De la presencia de las cóndrulas deriva el nombre de esta roca que no presenta ningún equivalente en las rocas terrestres.
– Acondríticos: Rocas que no poseen cóndrulas y presentan una textura similar a las rocas ígneas terrestres.

Cada uno de los grupos se subdivide en diversos tipos en función de sus características químicas e isotópicas. Cuanto mayor y más diverso sea el número de meteoritos estudiados, mayor será nuestro conocimiento de los ocurrido hace 4500 Ma.

¿Qué nos dicen los meteoritos del Sistema Solar primitivo?

A partir del análisis químico de los meteoritos en los laboratorios se pudo definir en forma precisa la composición química global del Sol, que representa el 99.8 por ciento de la materia del sistema solar.

Por lo tanto un buen análisis de la composición global de nuestra estrella es todo lo que necesitamos para determinar un promedio de las abundancias de los elementos en el Sistema Solar. De todos los materiales disponibles, se encontró que un tipo especial de meteoritos, las condritas carbonosas de tipo CI, tienen una composición química casi idéntica a la composición de la foto-esfera solar.

Además, la composición química de los meteoritos condríticos guarda una estrecha relación con el Sol y por ende, con la Nebulosa Solar. La proporción de los tres isótopos que tiene el oxígeno (¹⁶O, ¹⁷O, y ¹⁸O) de TODAS las rocas terrestres y de todo cuerpo planetario aislado (Tierra, Luna, Marte) define una recta que se denomina Línea de fraccionamiento Terrestre (LFT). En los años ’60 se pensaba que los meteoritos deberían estar comprendidos dentro de la LFT. ¡Pero no fue así!

La composición isotópica del oxigeno de los meteoritos se desvió de la LFT. Esto indicó que la Nebulosa Solar no era homogénea y por lo tanto cada meteorito tuvo que ser formado o procesado en un reservorio que le es propio. Tal es así, que se utilizan los isótopos de oxígeno como una herramienta fundamental para la correcta clasificación de los diferentes tipos.

Poder entender nuestro Sistema Solar, es avanzar en el conocimiento del caos existente en los momentos iniciales. Los meteoritos, testigos privilegiados de esos momentos, sólo lo preservaron. Nuestro trabajo no es menor, consiste en descifrar el lenguaje en el cual ese caos está escrito.