Cómo los meteoritos revelaron el origen local del planeta

La Tierra se formó casi por completo a partir de material rocoso del Sistema Solar interior, con una aportación prácticamente nula de los cuerpos ricos en carbono y agua que poblaban las regiones externas. Esa es la conclusión central de un estudio liderado por Paolo Sossi y Dan Bower, investigadores de la ETH Zurich, publicado en la revista científica Nature Astronomy y reseñado por Popular Mechanics.

El trabajo se apoya en el análisis de anomalías isotópicas nucleosintéticas: variaciones sutiles en la composición de isótopos que distintos procesos de formación estelar dejan como huella en los materiales rocosos. Sossi y Bower examinaron esas huellas en meteoritos y fragmentos planetarios, entre ellos restos del asteroide Vesta y muestras originadas en el Marte primitivo. El resultado apunta a que los materiales procedentes de más allá de la órbita de Júpiter no tuvieron participación real en la construcción del planeta.

El Sistema Solar primitivo se dividía en dos grandes zonas: la interna, donde se gestaron la Tierra, Venus y Marte, y la externa, habitada por cuerpos con altas concentraciones de agua y carbono. Júpiter actuó como barrera gravitacional entre ambas regiones.

Al formarse, inmensas cantidades de gas y polvo —en su mayoría sobrantes de la formación del Sol— se concentraron por gravedad hasta dar forma al gigante gaseoso. Su masa fue tan extrema que desgarró la nube molecular que incubaba el sistema planetario y, aunque estuvo cerca de convertirse en estrella, quedó como planeta con una gravedad suficiente para bloquear el paso de materiales externos hacia la región interior.

La dicotomía isotópica y el origen del material terrestre

Esa separación física tiene su correlato en la composición de los meteoritos. Los de origen exterior, denominados carbonáceos, contienen agua, carbono y cóndrulos —fragmentos incrustados de otras rocas carbonáceas como el diamante y el grafito— atrapados durante su formación. Los de origen interior, los no carbonáceos, son pobres en carbono. La diferencia entre ambos grupos, conocida como dicotomía isotópica, fue la herramienta que permitió a los científicos rastrear la procedencia del material que construyó la Tierra.

La pregunta de si algunos protoplanetas o asteroides ricos en carbono lograron sortear el escudo gravitacional de Júpiter e incorporarse a la formación terrestre había sido debatida durante décadas. El estudio la responde con precisión: esa “fuga” fue muy limitada. “Todos los elementos, más allá de su naturaleza geoquímica o nucleosintética, registran un mismo origen isotópico”, afirmaron Sossi y Bower. La composición isotópica de la Tierra es, en ese sentido, homogénea.

Carbono escaso y el interrogante sobre la vida

La formación del planeta demandó entre 30 y 40 millones de años de acreción, un proceso de violentas colisiones entre cuerpos rocosos que tuvo lugar hace 4.600 millones de años. El material que no se integró al planeta quedó disperso como asteroides y meteoritos, muchos de los cuales cruzan hoy órbitas interiores o impactan contra superficies planetarias.

Si bien los materiales que construyeron la Tierra son heterogéneos en su naturaleza física, el planeta presenta una homogeneidad compositiva que tiene una consecuencia directa: la escasa presencia inicial de carbono. Eso abre un interrogante sobre cómo surgieron después las moléculas orgánicas y las condiciones para la vida.

La hipótesis dominante, de acuerdo con la revista, sostiene que el agua y parte del carbono necesario llegaron en las etapas finales de la formación planetaria, o tras su consolidación, a través de impactos de cometas y asteroides provenientes del Sistema Solar exterior.

Para Sossi y Bower, la identificación de la dicotomía isotópica marca “una revolución en nuestra comprensión de la procedencia de los materiales planetarios y de la evolución espacio-temporal del Sistema Solar temprano". Los meteoritos, en ese marco, conforman dos poblaciones distinguibles por su composición isotópica y retratan una frontera efectiva en el reparto de materiales de la nebulosa protoplanetaria.