Los meteoritos les han dicho a los investigadores imperiales el probable origen remoto de los químicos volátiles de la Tierra, algunos de los cuales forman los componentes básicos de la vida.
por Caroline Brogan, Imperial College de Londres
Descubrieron que alrededor de la mitad del inventario de la Tierra del elemento volátil zinc provino de asteroides que se originaron en el sistema solar exterior, la parte más allá del cinturón de asteroides que incluye los planetas Júpiter, Saturno y Urano. También se espera que este material haya suministrado otros volátiles importantes como el agua.
Los volátiles son elementos o compuestos que cambian de estado sólido o líquido a vapor a temperaturas relativamente bajas. Incluyen los seis elementos más comunes que se encuentran en los organismos vivos, así como el agua. Como tal, la adición de este material habrá sido importante para el surgimiento de la vida en la Tierra.
Antes de esto, los investigadores pensaban que la mayoría de los volátiles de la Tierra procedían de asteroides que se formaron más cerca de la Tierra. Los hallazgos revelan pistas importantes sobre cómo la Tierra llegó a albergar las condiciones especiales necesarias para sustentar la vida.
El autor principal, el profesor Mark Rehkämper, del Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Tierra del Imperial College London, dijo: «Nuestros datos muestran que aproximadamente la mitad del inventario de zinc de la Tierra fue entregado por material del sistema solar exterior, más allá de la órbita de Júpiter. Basado en modelos actuales del desarrollo temprano del sistema solar, esto fue completamente inesperado».
Investigaciones anteriores sugirieron que la Tierra se formó casi exclusivamente a partir de material del sistema solar interno, que los investigadores infirieron que era la fuente predominante de sustancias químicas volátiles de la Tierra. Por el contrario, los nuevos hallazgos sugieren que el sistema solar exterior desempeñó un papel más importante de lo que se pensaba anteriormente.
El profesor Rehkämper agregó: «Esta contribución del material del sistema solar exterior desempeñó un papel vital en el establecimiento del inventario de sustancias químicas volátiles de la Tierra. Parece que sin la contribución del material del sistema solar exterior, la Tierra tendría una cantidad mucho menor de volátiles que nosotros». lo conocemos hoy, haciéndolo más seco y potencialmente incapaz de nutrir y sustentar la vida».
Los hallazgos se publican en Science .
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores examinaron 18 meteoritos de diferentes orígenes: once del sistema solar interior, conocidos como meteoritos no carbonosos, y siete del sistema solar exterior , conocidos como meteoritos carbonosos.
Para cada meteorito midieron las abundancias relativas de las cinco formas diferentes, o isótopos, de zinc. Luego compararon cada huella digital isotópica con muestras de la Tierra para estimar cuánto contribuyó cada uno de estos materiales al inventario de zinc de la Tierra. Los resultados sugieren que, si bien la Tierra solo incorporó alrededor del diez por ciento de su masa de cuerpos carbonosos, este material suministró aproximadamente la mitad del zinc de la Tierra.
Los investigadores dicen que el material con una alta concentración de zinc y otros componentes volátiles también es probable que sea relativamente abundante en el agua, dando pistas sobre el origen del agua de la Tierra.
Primer autor del artículo Rayssa Martins, Ph.D. candidato en el Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Tierra, dijo: «Sabemos desde hace mucho tiempo que se agregó algún material carbonoso a la Tierra, pero nuestros hallazgos sugieren que este material desempeñó un papel clave en el establecimiento de nuestro presupuesto de elementos volátiles, algunos de los cuales son esenciales para que la vida florezca».
A continuación, los investigadores analizarán las rocas de Marte, que albergó agua hace 4.100 a 3.000 millones de años antes de secarse, y la Luna. El profesor Rehkämper dijo: «La teoría ampliamente difundida es que la Luna se formó cuando un enorme asteroide se estrelló contra una Tierra embrionaria hace unos 4500 millones de años. El análisis de los isótopos de zinc en las rocas lunares nos ayudará a probar esta hipótesis y determinar si el asteroide que colisionó jugó un papel importante». parte importante en la entrega de volátiles, incluida el agua, a la Tierra».
Más información: Rayssa Martins et al, Las anomalías de isótopos nucleosintéticos de zinc en meteoritos limitan el origen de los volátiles de la Tierra, Science (2023). DOI: 10.1126/ciencia.abn1021
