Nuestro sistema solar es, en realidad, algo raro. Los planetas parecen estar en donde en realidad no deberían estar. Para entender mejor como se fue formando nuestro sistema estelar, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) reconstruyeron sus primeros años. La investigación fue publicada en Earth and Planetary Science Letters.
Cuando el sistema solar comenzó a desarrollarse, los planetas gigantes se formaron muy temprano. Y, a medida que Júpiter y Saturno crecían, migraron más cerca y más lejos del Sol para permanecer en órbitas gravitacionalmente estables.
El efecto gravitacional de estos objetos masivos provocó una inmensa reorganización de otros cuerpos planetarios que se estaban formando en ese momento. Esto significa que las ubicaciones actuales de muchos cuerpos planetarios en nuestro sistema solar no están donde se formaron originalmente.
Meteoritos
Los científicos del LLNL propusieron reconstruir estos lugares de formación originales mediante el estudio de las composiciones isotópicas de diferentes grupos de meteoritos. Todos ellos derivaron del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.
El cinturón de asteroides es la fuente de casi todos los meteoritos de la Tierra, pero su material se formó a partir del barrido de materiales por todo el sistema solar. “La reorganización significativa del sistema solar temprano debido a la migración de planetas gigantes ha obstaculizado nuestra comprensión de dónde se formaron los cuerpos planetarios”, dijo Jan Render, autor principal del artículo.
Render y su equipo observaron la composición de los meteoritos del cinturón de asteroides. “Pudimos determinar que sus cuerpos parentales deben haberse acumulado a partir de materiales de ubicaciones muy diferentes en el sistema solar temprano”, explicó.
El cinturón de asteroides
Aunque el cinturón de asteroides es solo una banda relativamente estrecha del sistema solar, contiene una colección de materiales impresionantemente diversa. Por ejemplo, se han identificado múltiples familias de asteroides espectroscópicamente distintas dentro del cinturón principal, lo que indica composiciones químicas muy diferentes.
Además, se sabe que los meteoritos se derivan de aproximadamente 100 cuerpos parentales distintos en el cinturón, con diversas firmas químicas e isotópicas. Rastrear el material de origen de los cuerpos planetarios requiere firmas que se establecen durante la acreción del cuerpo planetario.
Las anomalías isotópicas de origen nucleosintético representan herramientas poderosas porque estas firmas imprimen el material de construcción real del cual estos cuerpos planetarios se acumulan.
“Si queremos saber cómo era el sistema solar al inicio, necesitamos una herramienta para reconstruir esta estructura primordial”, dijo el cosmoquímico Greg Brennecka. “Hemos encontrado una manera de utilizar firmas isotópicas en meteoritos para reconstruir cómo era el sistema solar cuando se formó”.
Rastreando material
El equipo tomó muestras de acondritas basálticas (meteoritos pedregosos similares a los basaltos terrestres) para medir sus firmas de isótopos nucleosintéticos en los elementos neodimio (Nd) y circonio (Zr).
Su trabajo demostró que estos elementos se caracterizan por déficits relativos de isótopos alojados en un cierto tipo de material pre-solar. Estos datos están bien correlacionados con las firmas nucleosintéticas observadas en otros elementos, lo que demuestra que este material pre-solar se distribuyó como un gradiente por todo el sistema solar temprano.
El equipo comparó estas firmas isotópicas con las de otras estrellas parecidas al Sol para reconstruir el sistema solar. “Esto vincula la ubicación de la formación original de los cuerpos planetarios con sus posiciones actuales”, dijo Render. Estas medidas nos ayudan a crear una reconstrucción del sistema solar primordial al “cosmolocalizar” las órbitas de acreción de los cuerpos originales meteoríticos.