Un micrometeorito es un micrometeorito que ha sobrevivido a la entrada a través de la atmósfera terrestre . Los micrometeoritos , que normalmente se encuentran en la superficie de la Tierra , se diferencian de los meteoritos en que son más pequeños, más abundantes y de diferente composición. La IAU define oficialmente los meteoritos como de 30 micrómetros a 1 metro; los micrometeoritos son el extremo pequeño del rango (~ submilimétricos). [1] Son un subconjunto del polvo cósmico , que también incluye las partículas de polvo interplanetario (PDI) más pequeñas. [2]
Los micrometeoritos ingresan a la atmósfera terrestre a altas velocidades (al menos 11 km/s) y se calientan debido a la fricción y compresión atmosférica . Los micrometeoritos pesan individualmente entre 10 −9 y 10 −4 gy en conjunto comprenden la mayor parte del material extraterrestre que ha llegado a la Tierra actual. [3]
Fred Lawrence Whipple acuñó por primera vez el término "micrometeorito" para describir objetos del tamaño de polvo que caen a la Tierra. [4] A veces, los meteoritos y micrometeoritos que ingresan a la atmósfera terrestre son visibles como meteoritos o "estrellas fugaces" , 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 esférulas cósmicas redondas fundidas (Fig. 1 e, f, g, h, Fig. 2) algunos de los cuales han perdido una gran parte de su masa por vaporización (Fig. 1 i). La clasificación se basa en la composición y el grado de calentamiento. [5] [6]
Figura 1. Cortes transversales de diferentes clases de micrometeoritos: a) De grano fino sin fundir; b) De grano grueso sin fundir; c) escoriáceas; d) Rodamiento de grano relicto; e) Porfirítico; f) Olivino barrado; g) Criptocristalino; h) Vidrio; yo) GATO; j) tipo G; k) tipo I; y l) Mineral único. Excepto los tipos G e I, todos son ricos en silicatos, llamados MM pedregosos. Las barras de escala son de 50 µm.Figura 2. Imágenes de microscopio óptico de esférulas cósmicas pétreas.
Los orígenes extraterrestres de los micrometeoritos están determinados por microanálisis que muestran que:
El metal que contienen es similar al que se encuentra en los meteoritos. [7]
Algunos tienen wüstita , un óxido de hierro de alta temperatura que se encuentra en las cortezas de fusión de meteoritos. [8]
Sus minerales de silicato tienen proporciones de elementos mayores y oligoelementos similares a las de los meteoritos. [9] [10]
Las abundancias de manganeso cosmogénico ( 53 Mn ) en esférulas de hierro y de berilio cosmogénico ( 10 Be ), aluminio ( 26 Al ) y isótopo de neón solar en MM pedregosos son extraterrestres [11] [12].
La presencia de granos presolares en algunos MM [13] y excesos de deuterio en MM ultracarbonáceos [14] indica que no sólo son extraterrestres sino que algunos de sus componentes se formaron antes del Sistema Solar .
Se estima que 40.000 ± 20.000 toneladas por año (t/año) [3] de polvo cósmico ingresan a la atmósfera superior cada año, de las cuales se estima que menos del 10% (2700 ± 1400 t/año) alcanza la superficie en forma de partículas. [15] Por tanto, la masa de los micrometeoritos depositados es aproximadamente 50 veces mayor que la estimada para los meteoritos, que representan aproximadamente 50 t/año, [16] y el enorme número de partículas que entran en la atmósfera cada año (~10 17 > 10 µm) sugiere que grandes colecciones de MM contienen partículas de todos los objetos productores de polvo del 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 espinelas de cromo, 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 acretaron hace más de 466 millones de años. . [18]
Sitios de recolección
Haga clic aquí para ver una película de siete minutos de MM recolectados del fondo del pozo de agua potable del Polo Sur.
Se han recolectado micrometeoritos 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 derretidos (esférulas cósmicas) se recolectaron por primera vez de sedimentos de aguas profundas durante la expedición de 1873 a 1876 del HMS Challenger . 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 asemejan a condras, con una estructura cristalina". [21] En 1883, sugirieron que estas esférulas eran extraterrestres porque se encontraban lejos de fuentes de partículas terrestres, no se parecían a esferas magnéticas producidas en los hornos de la época y sus núcleos metálicos de níquel-hierro (Fe-Ni) no Se parecen al hierro metálico que se encuentra en las rocas volcánicas. Las esférulas eran más abundantes en sedimentos que se acumulaban lentamente, particularmente arcillas rojas depositadas debajo de la profundidad de compensación de carbonatos , un hallazgo que apoyaba un origen meteorítico. [22] Además de las esferas con núcleos metálicos de Fe-Ni, algunas esférulas de más de 300 µm contienen un núcleo de elementos del grupo del platino. [23]
Desde la primera colección del HMS Challenger , se han recuperado esférulas cósmicas de sedimentos oceánicos utilizando núcleos, núcleos de caja, pinzas tipo concha y trineos magnéticos. [24] Entre ellos, un trineo magnético, llamado "Cosmic Muck Rake", recuperó miles de esférulas cósmicas de los 10 cm superiores de arcilla roja en el fondo del Océano Pacífico . [25]
Sedimentos terrestres
Los sedimentos terrestres también contienen micrometeoritos. Estos se han encontrado en muestras que:
Se han clasificado en masa, como los concentrados de minerales pesados que se encuentran en los desiertos [31] y las arenas de las playas. [8]
Los MM más antiguos son esférulas de hierro totalmente alteradas que se encuentran en terrenos duros de entre 140 y 180 millones de años. [27]
Micrometeoritos urbanos
En 2016, un nuevo estudio demostró que los tejados planos en zonas urbanas son lugares fructíferos para extraer micrometeoritos. [19] Las esférulas 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 un área grande, como por ejemplo en un bajante de techo. [33] [34] [35]
Deposiciones polares
Los micrometeoritos que se encuentran en los sedimentos polares están mucho menos erosionados que los que se encuentran en otros ambientes terrestres, como lo demuestra el poco grabado del vidrio intersticial y la presencia de una gran cantidad de esférulas de vidrio y micrometeoritos sin fundir, tipos de partículas que son raros o ausentes en las profundidades del mar. muestras. [5] Los MM encontrados en las regiones polares se han recolectado de la nieve de Groenlandia, [36] crioconita de Groenlandia, [37] [38] [39] hielo azul antártico [40] escombros eólicos (impulsados por el viento) antárticos, [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 orígenes 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. Vincular micrometeoritos individuales con grupos de clasificación de meteoritos requiere una comparación de sus características elementales, isotópicas y de textura. [47]
Cometa versus asteroide origen de micrometeoritos
Mientras que la mayoría de los meteoritos se originan en asteroides , la composición contrastante de los micrometeoritos sugiere que la mayoría se origina 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 tienen una composición similar 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 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 provienen de asteroides, una fuente alternativa de MM podrían ser los cometas. La idea de que los MM podrían originarse a partir de cometas se originó en 1950. [4]
Hasta hace poco, las velocidades de entrada de micrometeoroides superiores a 25 km/s, medidas para partículas procedentes de corrientes de cometas, arrojaban dudas sobre su supervivencia como MM. [11] [54] Sin embargo, simulaciones dinámicas recientes [55] sugieren que el 85% del polvo cósmico podría ser cometario. Además, los análisis de las partículas devueltas desde el cometa Wild 2 por la nave 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. Marte tiene una afluencia anual estimada de micrometeoroides de entre 2.700 y 59.000 t/año. Esto contribuye a que aproximadamente 1 m de contenido de micrometeoritos llegue a la profundidad del regolito marciano cada mil millones de años. Las mediciones del programa Viking indican que el regolito marciano está compuesto por un 60% de roca basáltica y un 40% de roca de origen meteorítico. La atmósfera marciana de menor densidad permite que partículas mucho más grandes que las de la Tierra sobrevivan el paso a la superficie, en gran medida inalteradas hasta el impacto. Si bien en la Tierra las partículas que sobreviven a la entrada normalmente han sufrido una transformación significativa, una fracción significativa de las partículas que ingresan a la atmósfera marciana en el rango de diámetro de 60 a 1200 μm probablemente sobrevivan sin fundirse. [59]
Ver también
Condrita carbonosa , una clase de meteoritos condríticos que comprende al menos siete grupos conocidos y muchos desagrupados
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John Larsen: En busca de polvo de estrellas: micrometeoritos asombrosos y sus impostores terrestres. Voyageur Press, Minneapolis 2017, ISBN 076035264X .
enlaces externos
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