Una roca espacial de 4.500 millones de años podría revolucionar las creencias sobre el sistema solar

En mayo de 2020, un equipo de científicos integrado por especialistas australianos, alemanes y estadounidenses, encontraron algunas rocas inusuales que contenían distintivos cristales verdosos en el mar de arena de Erg Chech, una región llena de dunas del desierto del Sahara en el sur de Argelia. Tras una inspección minuciosa, las rocas resultaron ser del espacio exterior: trozos de escombros de miles de millones de años de antigüedad, restos de los albores del sistema solar. Todos eran trozos de un meteorito conocido como Erg Chech 002, que es la roca volcánica más antigua jamás encontrada, ya que se derritió hace mucho tiempo en los incendios de algún antiguo protoplaneta ahora desaparecido.

En una nueva investigación que acaba de publicarse en Nature Communications, los expertos analizaron los isótopos de plomo y uranio en Erg Chech 002 y calcularon que tiene unos 4565,56 ± 0,12 millones de años. Esta es una de las edades más precisas jamás calculadas para un objeto espacial, y los resultados también arrojan dudas sobre algunas suposiciones comunes acerca del sistema solar primitivo.

Hace unos 4.567 millones de años, nuestro sistema solar se formó a partir de una vasta nube de gas y polvo. Entre los muchos elementos de esta nube estaba el aluminio, que se presentaba en dos formas. La primera es estable, el aluminio-27. En segundo lugar se conoce el aluminio-26, un isótopo radiactivo producido principalmente por la explosión de estrellas, que con el tiempo se desintegra en magnesio-26.

El aluminio-26 es un material muy útil para los científicos que desean comprender cómo se formó y desarrolló el sistema solar. Debido a que decae con el tiempo, es útil para ser usado como modo de fechar eventos, particularmente dentro de los primeros cuatro o cinco millones de años de vida del sistema solar.

La desintegración del aluminio-26 también es importante por otra razón: “Se cree que fue la principal fuente de calor en el sistema solar primitivo —explicó Evguéni Krestianinov, especialista de la Escuela de Investigación en Ciencias de la Tierra de la Universidad Nacional de Australia y uno de los autores del documento—. Esta decadencia influyó en el derretimiento de las rocas pequeñas y primitivas que luego se agruparon para formar los planetas”.

Lo que cuentan los metales

Más allá de todos estos hallazgos, para utilizar el aluminio-26 para comprender el pasado, es necesario saber si se distribuyó uniformemente o se aglomeró más densamente en algunos lugares que en otros. Para resolverlo, los científicos necesitaron calcular con mayor precisión las edades absolutas de algunas rocas espaciales antiguas.

“Observar únicamente el aluminio-26 no nos permitirá hacer eso —afirmó el especialista—, porque se desintegra relativamente rápido, después de unos 705.000 años, la mitad de una muestra de aluminio-26 se habrá descompuesto en magnesio-26. Es útil para determinar las edades relativas de diferentes objetos, pero no su edad absoluta en años. Pero si combinamos datos sobre el aluminio-26 con otra información sobre el uranio y el plomo, podemos lograr algunos avances”.

Hay dos isótopos importantes de uranio (uranio-235 y uranio-238), que se desintegran en diferentes isótopos de plomo (plomo-207 y plomo-206, respectivamente). Los de uranio tienen vidas medias mucho más largas (710 millones de años y 4,47 mil millones de años, respectivamente), lo que significa que pueden usarse para determinar directamente cuánto tiempo hace que ocurrió un evento.

Erg Chech 002 es lo que se conoce como una acondrita desagrupada, un tipo de rocas formadas a partir de planetesimales derretidos, que es lo que se llaman grumos sólidos en la nube de gas y escombros que formó el sistema solar. Se han identificado las fuentes de muchas acondritas encontradas en la Tierra.

La mayoría pertenece al llamado clan Howardita-Eucrita-Diogenita, que se cree que se originó en Vesta 4, uno de los asteroides más grandes del sistema solar. Otro grupo de acondritas se llama angritas, y todas comparten un cuerpo parental no identificado.

Otras, incluida Erg Chech 002, están desagrupadas: se desconocen sus cuerpos progenitores y sus relaciones familiares. “En nuestro estudio de Erg Chech 002 —afirmó el científico—, encontramos que contiene una gran abundancia de plomo-206 y plomo-207, así como cantidades relativamente grandes de uranio-238 y uranio-235 sin desintegrar. Medir las proporciones de todos los isótopos de plomo y uranio fue lo que nos ayudó a estimar la edad de la roca con una precisión sin precedentes”.

También compararon la edad calculada con datos de aluminio-26 publicados anteriormente para Erg Chech 002, así como con datos de varias otras acondritas.

Particularmente interesante fue la comparación con un grupo de ellas llamadas angritas volcánicas. “Descubrimos —explicó Krestianinov— que el cuerpo original de Erg Chech 002 debe haberse formado a partir de material que contenía tres o cuatro veces más aluminio-26 que la fuente del cuerpo original de las angritas. Esto muestra que ese compuesto estaba efectivamente distribuido de manera bastante desigual en toda la nube de polvo y gas que formó el sistema solar”.

Sus resultados contribuyen a una mejor comprensión de las primeras etapas de desarrollo del sistema solar y de la historia geológica de los planetas florecientes. Sin duda, futuros estudios de diversos grupos de acondritas continuarán refinando la comprensión y mejorando la capacidad para reconstruir la historia temprana de nuestro sistema solar.