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Materiales extraterrestres

Muestra lunar 15415, también conocida como la " Roca Génesis "

Material extraterrestre se refiere a objetos naturales que ahora se encuentran en la Tierra y que se originaron en el espacio exterior. Dichos materiales incluyen polvo cósmico y meteoritos , así como muestras traídas a la Tierra mediante misiones de retorno de muestras desde la Luna , asteroides y cometas , así como partículas del viento solar .

Los materiales extraterrestres son valiosos para la ciencia ya que preservan la composición primitiva del gas y el polvo a partir de los cuales se formaron el Sol y el Sistema Solar .

Categorías

El material extraterrestre para estudiar en la Tierra se puede clasificar en algunas categorías amplias, a saber:

  1. Meteoritos demasiado grandes para vaporizarse al entrar en la atmósfera, pero lo suficientemente pequeños como para dejar fragmentos en el suelo, entre los que se incluyen probablemente especímenes de los cinturones de asteroides y de Kuiper, así como de la Luna y Marte.
  2. Rocas lunares traídas a la Tierra por misiones lunares robóticas y tripuladas.
  3. Polvo cósmico acumulado en la Tierra, en la estratosfera de la Tierra y en la órbita terrestre baja , que probablemente incluya partículas de la nube de polvo interplanetaria actual, así como de cometas.
  4. Especímenes recolectados mediante misiones de retorno de muestras de cometas , asteroides , viento solar , que incluyen "partículas de polvo de estrellas" del medio interestelar actual.
  5. Granos presolares (extraídos de meteoritos y partículas de polvo interplanetario) que son anteriores a la formación del Sistema Solar . Estas son las muestras más prístinas y valiosas.

Recogido en la Tierra

Colector de polvo con bloques de aerogel como los utilizados en las misiones Stardust y Tanpopo .

Ejemplos de material extraterrestre recolectado en la Tierra incluyen polvo cósmico y meteoritos . Algunos de los meteoritos encontrados en la Tierra tuvieron su origen en otro objeto del Sistema Solar como la Luna , [1] meteoritos marcianos , [2] [3] y el meteorito HED de Vesta . [4] [5] Otro ejemplo es la misión japonesa Tanpopo que recogió polvo de la órbita terrestre baja. [6] En 2019, los investigadores encontraron polvo interestelar en la Antártida que relacionan con la Nube Interestelar Local . La detección de polvo interestelar en la Antártida se realizó mediante la medición de los radionucleidos Fe-60 y Mn-53 mediante espectrometría de masas con acelerador altamente sensible , donde el Fe-60 es la firma clara del origen de una supernova reciente. [7]

Misiones de devolución de muestras

Hasta la fecha, se han recolectado muestras de roca lunar mediante misiones robóticas y tripuladas. El cometa Wild 2 ( misión Génesis ) y el asteroide Itokawa ( misión Hayabusa ) han sido visitados por naves espaciales robóticas que devolvieron muestras a la Tierra, y la misión robótica Génesis también devolvió muestras del viento solar . [8] [9]

Las misiones actuales de devolución de muestras son OSIRIS-REx al asteroide Bennu , [10] [11] y Hayabusa2 al asteroide Ryugu . [12] Se planean varias misiones de devolución de muestras para la Luna, Marte y sus lunas (ver: Misión de devolución de muestras#Lista de misiones ).

El material obtenido de las misiones de devolución de muestras se considera prístino y no contaminado, y su curación y estudio deben realizarse en instalaciones especializadas donde las muestras estén protegidas de la contaminación terrestre y del contacto con la atmósfera. [13] [14] [15] [16] Estas instalaciones están especialmente diseñadas para preservar tanto la integridad de la muestra como proteger la Tierra de una posible contaminación biológica. Los cuerpos restringidos incluyen planetas o lunas que se sospecha que tienen entornos habitables en el pasado o en el presente para vida microscópica y, por lo tanto, deben tratarse como extremadamente peligrosos desde el punto de vista biológico . [17] [18]

Líneas de estudio

Las muestras analizadas en la Tierra se pueden comparar con los hallazgos de la teledetección, para obtener más información sobre los procesos que formaron el Sistema Solar .

Abundancias elementales e isotópicas.

Las abundancias elementales actuales se superponen a un conjunto (en evolución) promedio galáctico de abundancias elementales que fue heredado por el Sistema Solar , junto con algunos átomos de fuentes locales de nucleosíntesis , en el momento de la formación del Sol. [19] [20] [21] El conocimiento de estas abundancias elementales promedio del sistema planetario está sirviendo como una herramienta para rastrear los procesos químicos y físicos involucrados en la formación de planetas y la evolución de sus superficies. [20]

Las abundancias isotópicas proporcionan pistas importantes sobre el origen, la transformación y la edad geológica del material que se analiza. [22]

Los materiales extraterrestres también contienen información sobre una amplia gama de procesos nucleares. Estos incluyen, por ejemplo: (i) la desintegración de radionúclidos ahora extintos de subproductos de supernova introducidos en materiales del Sistema Solar poco antes del colapso de nuestra nebulosa solar , [23] y (ii) los productos de nucleosíntesis estelar y explosiva encontrados en casi sin diluir se forman en granos presolares . [24] Estos últimos proporcionan a los astrónomos información sobre entornos exóticos de la Vía Láctea primitiva .

Los gases nobles son particularmente útiles porque evitan reacciones químicas, en segundo lugar porque muchos de ellos tienen más de un isótopo en el que llevar la firma de los procesos nucleares y porque son relativamente fáciles de extraer de materiales sólidos mediante simple calentamiento. Como resultado, desempeñan un papel fundamental en el estudio de materiales extraterrestres. [25]

Efectos de espalación nuclear

Las partículas sujetas al bombardeo de partículas suficientemente energéticas, como las que se encuentran en los rayos cósmicos , también experimentan la transmutación de átomos de un tipo en otro. Estos efectos de espalación pueden alterar la composición isotópica de oligoelementos de las muestras de manera que permitan a los investigadores deducir la naturaleza de su exposición en el espacio. [ cita necesaria ]

Estas técnicas se han utilizado, por ejemplo, para buscar (y determinar la fecha de) eventos en la historia preterrestre del cuerpo progenitor de un meteorito (como una colisión importante) que alteraron drásticamente la exposición espacial del material de ese meteorito. Por ejemplo, el meteorito Murchison cayó en Australia en 1967, pero su cuerpo progenitor aparentemente sufrió una colisión hace unos 800.000 años [26] que lo rompió en pedazos del tamaño de un metro.

Astrobiología

La astrobiología es un campo científico interdisciplinario que se ocupa de los orígenes , la evolución temprana , la distribución y el futuro de la vida en el universo . Se trata de investigaciones sobre la presencia de compuestos orgánicos en cometas, asteroides, Marte o las lunas de los gigantes gaseosos . Actualmente se están preparando varias misiones de retorno de muestras a asteroides y cometas con un interés clave en la astrobiología. Más muestras de asteroides, cometas y lunas podrían ayudar a determinar si la vida se formó en otros cuerpos astronómicos y si pudo haber sido transportada a la Tierra por meteoritos o cometas, un proceso denominado panspermia . [27] [28] [29]

Se cree que los abundantes compuestos orgánicos en los meteoritos primitivos y las partículas de polvo interplanetario se originan en gran medida en el medio interestelar . Sin embargo, este material puede haber sido modificado en el disco protoplanetario y en diversos grados en los cuerpos protoplanetarios de los asteroides. [30]

El polvo cósmico contiene compuestos orgánicos complejos (sólidos orgánicos amorfos con una estructura mixta aromática y alifática ) que pueden ser creados naturalmente por las estrellas y la radiación. [31] [32] [33] Se cree que estos compuestos, en presencia de agua y otros factores habitables , produjeron y ensamblaron espontáneamente los componentes básicos de la vida. [34] [35]

Origen del agua en la Tierra

El origen del agua en la Tierra es objeto de un importante conjunto de investigaciones en los campos de la ciencia planetaria , la astronomía y la astrobiología . Las proporciones isotópicas proporcionan una "huella química" única que se utiliza para comparar el agua de la Tierra con depósitos de otras partes del Sistema Solar. Una de esas proporciones isotópicas, la de deuterio a hidrógeno (D/H), es particularmente útil en la búsqueda del origen del agua en la Tierra. Sin embargo, cuándo y cómo esa agua llegó a la Tierra es objeto de investigación en curso. [36] [37]

Ver también

Referencias

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  2. ^ Base de datos del boletín meteorológico
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