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Micrometeorito

Un micrometeorito es un micrometeoroide que ha sobrevivido a la entrada a través de la atmósfera de la Tierra . Los micrometeoritos, que suelen encontrarse en la superficie de la Tierra , se diferencian de los meteoritos en que son más pequeños, más abundantes y tienen una composición diferente. La UAI define oficialmente a los meteoroides como aquellos de entre 30 micrómetros y 1 metro; los micrometeoritos son el extremo más pequeño del rango (~submilimétrico). [1] Son un subconjunto del polvo cósmico , que también incluye las partículas de polvo interplanetario (IDP, por sus siglas en inglés), más pequeñas. [2]

Los micrometeoritos entran en la atmósfera terrestre a altas velocidades (al menos 11 km/s) y sufren calentamiento por fricción y compresión atmosféricas . Los micrometeoritos pesan individualmente entre 10 −9 y 10 −4 g y en conjunto constituyen la mayor parte del material extraterrestre que ha llegado a la Tierra actual. [3]

Fred Lawrence Whipple fue el primero en acuñar el término "micrometeorito" para describir objetos del tamaño de polvo que caen a la Tierra. [4] A veces, los meteoroides y micrometeoritos que entran en la atmósfera terrestre son visibles como meteoritos o "estrellas fugaces" , ya sea que lleguen o no al suelo y sobrevivan como meteoritos y micrometeoritos.

Introducción

Las texturas de los micrometeoritos (MM) varían a medida que sus composiciones estructurales y minerales originales se modifican por el grado de calentamiento que experimentan al ingresar a la atmósfera, una función de su velocidad inicial y ángulo de entrada. Van desde partículas no fundidas que conservan su mineralogía original (Fig. 1 a, b), hasta partículas parcialmente fundidas (Fig. 1 c, d) y esferulitas cósmicas redondas fundidas (Fig. 1 e, f, g, h, Fig. 2), algunas de las cuales han perdido una gran parte de su masa a través de la vaporización (Fig. 1 i). La clasificación se basa en la composición y el grado de calentamiento. [5] [6]

Figura 1. Secciones transversales de diferentes clases de micrometeoritos: a) de grano fino sin fundir; b) de grano grueso sin fundir; c) escoriáceos; d) con granos relictos; e) porfídicos; f) olivinos barrados; g) criptocristalinos; h) vidriosos; i) CAT; j) tipo G; k) tipo I; y l) minerales simples. A excepción de los tipos G e I, todos son ricos en silicatos, llamados MM pétreos. Las barras de escala son de 50 μm.
Figura 2. Imágenes de microscopio óptico de esférulas cósmicas pétreas.

El origen extraterrestre de los micrometeoritos está determinado por microanálisis que muestran que:

Se estima que unas 40.000 ± 20.000 toneladas por año (t/año) [3] de polvo cósmico entran en la atmósfera superior cada año, de las cuales menos del 10% (2700 ± 1400 t/año) se estima que alcanza la superficie en forma de partículas. [15] Por lo tanto, la masa de micrometeoritos depositados es aproximadamente 50 veces mayor que la estimada para los meteoritos, que representan aproximadamente 50 t/año, [16] y la enorme cantidad de partículas que entran en la atmósfera cada año (~10 17 > 10 μm) sugiere que las grandes colecciones de MM contienen partículas de todos los objetos productores de polvo en el Sistema Solar, incluidos asteroides, cometas y fragmentos de la Luna y Marte. Las grandes colecciones de MM proporcionan información sobre el tamaño, la composición, los efectos del calentamiento atmosférico y los tipos de materiales que se acumulan en la Tierra, mientras que los estudios detallados de MM individuales brindan información sobre su origen, la naturaleza del carbono , los aminoácidos y los granos presolares que contienen. [17]

El análisis químico de los cristales microscópicos de cromita, o cromo-espinelas, recuperados de micrometeoritos en baños ácidos ha demostrado que las acondritas primitivas , que representan menos del medio por ciento de los MM que llegan a la Tierra hoy en día, eran comunes entre los MM que se acumularon hace más de 466 millones de años. [18]

Sitios de recolección

Haga clic aquí para ver una película de siete minutos sobre MM recolectados del fondo del pozo de agua potable del Polo Sur.

Los micrometeoritos se han recolectado de sedimentos de aguas profundas , rocas sedimentarias y sedimentos polares. Anteriormente se recolectaban principalmente de la nieve y el hielo polares debido a sus bajas concentraciones en la superficie de la Tierra, pero en 2016 se descubrió un método para extraer micrometeoritos en entornos urbanos [19] . [20]

Sedimentos oceánicos

Los micrometeoritos fundidos (esférulas cósmicas) se recogieron por primera vez de sedimentos de aguas profundas durante la expedición del HMS Challenger de 1873 a 1876. En 1891, Murray y Renard encontraron "dos grupos [de micrometeoritos]: primero, esférulas magnéticas negras, con o sin núcleo metálico; segundo, esférulas de color marrón que se asemejaban a los condr(ul)os, con una estructura cristalina". [21] En 1883, sugirieron que estas esférulas eran extraterrestres porque se encontraron lejos de fuentes de partículas terrestres, no se parecían a las esferas magnéticas producidas en los hornos de la época y sus núcleos metálicos de níquel-hierro (Fe-Ni) no se parecían al hierro metálico encontrado en rocas volcánicas. Las esférulas eran más abundantes en sedimentos de acumulación lenta, particularmente arcillas rojas depositadas por debajo de la profundidad de compensación de carbonato , un hallazgo que respaldó un origen meteorítico. [22] Además de aquellas esferas con núcleos metálicos de Fe-Ni, algunas esférulas mayores de 300 μm contienen un núcleo de elementos del grupo del platino. [23]

Desde la primera recolección del HMS Challenger , se han recuperado esferulitas cósmicas de sedimentos oceánicos utilizando núcleos, núcleos de caja, pinzas de concha y trineos magnéticos. [24] Entre estos, un trineo magnético, llamado "Cosmic Muck Rake", recuperó miles de esferulitas cósmicas de los 10 cm superiores de arcillas rojas en el fondo del Océano Pacífico . [25]

Sedimentos terrestres

Los sedimentos terrestres también contienen micrometeoritos. Se han encontrado en muestras que:

Los MM más antiguos son esférulas de hierro totalmente alteradas que se encuentran en suelos duros de entre 140 y 180 millones de años de antigüedad. [27]

Micrometeoritos urbanos

En 2016, un nuevo estudio demostró que los techos planos en áreas urbanas son lugares fructíferos para extraer micrometeoritos. [19] Las esferulitas cósmicas "urbanas" tienen una edad terrestre más corta y están menos alteradas que los hallazgos anteriores. [32]

Los coleccionistas aficionados pueden encontrar micrometeoritos en áreas donde se ha concentrado polvo de una gran superficie, como por ejemplo el de un bajante de agua del techo. [33] [34] [35]

Deposiciones polares

Los micrometeoritos encontrados en sedimentos polares están mucho menos meteorizados que los encontrados en otros ambientes terrestres, como lo evidencia el escaso grabado del vidrio intersticial y la presencia de grandes cantidades de esférulas de vidrio y micrometeoritos sin fundir, tipos de partículas que son raras o ausentes en muestras de aguas profundas. [5] Los MM encontrados en regiones polares han sido recolectados de la nieve de Groenlandia, [36] crioconita de Groenlandia, [37] [38] [39] hielo azul antártico , [40] escombros eólicos antárticos (impulsados ​​por el viento), [41] [42] [43] núcleos de hielo, [44] el fondo del pozo de agua del Polo Sur, [5] [15] trampas de sedimentos antárticos [45] y la nieve antártica actual. [14]

Clasificación y origen de los micrometeoritos

Clasificación

La clasificación moderna de meteoritos y micrometeoritos es compleja; el artículo de revisión de 2007 de Krot et al. [46] resume la taxonomía moderna de meteoritos. Para vincular micrometeoritos individuales con grupos de clasificación de meteoritos es necesario comparar sus características elementales, isotópicas y texturales. [47]

Origen de los micrometeoritos: cometas y asteroides

Aunque la mayoría de los meteoritos se originan en asteroides , la composición contrastante de los micrometeoritos sugiere que la mayoría se originan en cometas .

Menos del 1% de los MM son acondríticos y son similares a los meteoritos HED , que se cree que provienen del asteroide 4 Vesta . [48] [49] La mayoría de los MM son compositivamente similares a las condritas carbonosas , [50] [51] [52] mientras que aproximadamente el 3% de los meteoritos son de este tipo. [53] El predominio de MM similares a las condritas carbonosas y su baja abundancia en las colecciones de meteoritos sugiere que la mayoría de los MM se derivan de fuentes diferentes a las de la mayoría de los meteoritos. Dado que la mayoría de los meteoritos derivan de asteroides, una fuente alternativa para los MM podrían ser los cometas. La idea de que los MM podrían originarse de los cometas se originó en 1950. [4]

Hasta hace poco, las velocidades de entrada de los micrometeoritos superiores a los 25 km/s, medidas para partículas procedentes de corrientes de cometas, arrojaban dudas sobre su supervivencia como micrometeoritos. [11] [54] Sin embargo, simulaciones dinámicas recientes [55] sugieren que el 85% del polvo cósmico podría ser cometario. Además, los análisis de partículas traídas del cometa Wild 2 por la sonda espacial Stardust muestran que estas partículas tienen composiciones que son consistentes con muchos micrometeoritos. [56] [57] No obstante, algunos cuerpos progenitores de micrometeoritos parecen ser asteroides con condritas carbonosas que contienen cóndrulos . [58]

Micrometeoritos extraterrestres

La afluencia de micrometeoroides también contribuye a la composición del regolito (suelo planetario/lunar) en otros cuerpos del Sistema Solar. Se estima que Marte tiene una afluencia anual de micrometeoroides de entre 2.700 y 59.000 t/año. Esto contribuye a que aproximadamente 1 m de contenido micrometeorético llegue a la profundidad del regolito marciano cada mil millones de años. Las mediciones del programa Viking indican que el regolito marciano está compuesto en un 60% por roca basáltica y en un 40% por roca de origen meteorítico. La atmósfera marciana, de menor densidad, permite que partículas mucho más grandes que en la Tierra sobrevivan al paso a la superficie, en gran medida inalteradas hasta el impacto. Mientras que en la Tierra las partículas que sobreviven a la entrada suelen haber sufrido una transformación significativa, una fracción significativa de las partículas que entran en la atmósfera marciana en el rango de diámetro de 60 a 1200 μm probablemente sobrevivan sin fundirse. [59]

Véase también

Referencias

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