Pequeños cristales azules muestran evidencia de la activa juventud del sol

Los científicos que estudian los minerales microscópicos encontrados en un meteorito han descubierto evidencia de la lucha del niño Sol.

Al observar estrellas jóvenes, los científicos han adivinado durante mucho tiempo que el Sol había estado activo en su juventud. Ahora, los cristales en un meteorito proporcionan evidencia directa del pasado energético del Sol.

Ilustración del disco solar temprano, con una imagen insertada de un cristal de hibonita azul, uno de los primeros minerales en formarse en el Sistema Solar.
Field Museum, Universidad de Chicago, NASA, ESA y E. Feild (STScl)

El Sol se formó hace unos 4.600 millones de años a partir de un disco giratorio de gas y polvo que probablemente se extendió más allá del sistema solar actual. El disco comenzó a temperaturas superiores a 1700 K (1.500 ° C o 2.700 ° F), pero luego se enfrió, permitiendo que el gas se solidifique. Algunas materias se agregaron para formar planetas, pero otras permanecieron agrupadas en rocas más pequeñas.

Un fragmento de tal roca fue el meteorito Murchison, que aterrizó en Murchison, Australia, el 28 de septiembre de 1969. El meteorito ha sido un tesoro para los científicos desde su descubrimiento. Ahora Levke K p (Universidad de Chicago) y sus colegas han descubierto que pequeños cristales azules de hibonita dentro del meteorito pintan una imagen de los comienzos del Sol. Los resultados aparecen en Nature Astronomy .

Usando un espectrómetro de masas en ETH Zurich, Suiza, los científicos volvieron a analizar los cristales de hibonita del meteorito, muchos de los cuales tienen menos de 100 micras de diámetro. La hibonita, un mineral hecho de calcio, aluminio y oxígeno, se solidifica a aproximadamente 1700 K y se formó temprano en la historia del sistema solar. Pero los protones de alta energía y los núcleos de helio emitidos por el joven Sol activo fragmentaron algunos de los átomos que forman la hibonita, convirtiéndolos en átomos más pequeños como el neón y el helio. Estos átomos permanecieron atrapados en la red hibonita durante miles de millones de años.

Debido a que el neón y el helio son gases inertes, no tienden a interactuar con otros átomos o moléculas, por lo que su cantidad en la hibonita no ha cambiado desde los primeros días del Sol. Cuando el grupo de Kööp usó un rayo láser para derretir los granos de hibonita, liberaron el neón y el helio atrapados y midieron sus cantidades con el espectrómetro de masas. "No sabíamos cuánto neón y helio veríamos", dice el coautor Andrew Davis (Universidad de Chicago), pero "la cantidad que vimos fue sorprendentemente grande".

Debido a que los protones y los núcleos de helio provenientes del joven Sol tenían mucha energía, la mayoría de ellos habrían pasado por la hibonita, explica el coautor Philipp Heck (Field Museum y la Universidad de Chicago). "La probabilidad de que golpearan [los átomos de hibonita] era muy pequeña", dice Heck. "Pero el flujo fue muy alto", agrega, y esto dio como resultado mediciones inesperadamente grandes de neón y helio.

El Sol sigue emitiendo partículas de alta energía, pero a la velocidad actual, tomaría alrededor de 100 millones de años crear la cantidad de neón y helio que encontró el grupo. Eso significa que el Sol fue más activo en su juventud de lo que es hoy. Aunque los científicos han tenido pistas sobre los inicios energéticos del Sol, "esta es la línea de evidencia más sólida en meteoritos de un Sol temprano muy activo", dice Davis.

David Kring (Instituto Lunar y Planetario) también tiene esperanzas sobre los resultados. "La evidencia parece convincente, pero deberá confirmarse con análisis adicionales", dice. "Me encantan estos tipos de momentos en que los meteorólogos pueden usar los escombros rocosos de la naturaleza para pintar nuevas imágenes de los orígenes de nuestro Sistema Solar".