Granos presolares de 7.000 millones de años, lo más viejo en la Tierra

Un meterorito caído en Australia hace 50 años ha permitido el hallazgo. El polvo de estrellas, que se formó hace 5.000 a 7.000 millones de años, y que se encontraba dentro de un meteorito caído en Australia es el material sólido más antiguo encontrado en la Tierra.

Los granos de polvo de estrellas quedaron atrapados dentro de meteoritos hace mucho tiempo, incluso antes de que se formara el sol, donde permanecieron sin cambios durante miles de millones de años. Estas "cápsulas del tiempo" ofrecen pistas sobre lo que estaba sucediendo en nuestro parche del universo antes de que se formara el sol; por ejemplo, los granos sugieren un sorprendente auge en la formación de estrellas.

"Este es uno de los estudios más interesantes en los que he trabajado", dijo Philipp Heck, profesor asociado de la Universidad de Chicago, curador del Field Museum y autor principal de un artículo publicado el 13 de enero en PNAS. "Estos son los materiales sólidos más antiguos jamás encontrados, y nos cuentan cómo se formaron las estrellas en nuestra galaxia".

Aunque pueden parecer fijas para los humanos, las estrellas tienen ciclos de vida. Nacen cuando pedazos de polvo y gas que flotan en el espacio se encuentran y se calientan; se queman durante millones a miles de millones de años, y luego mueren. Cuando mueren, lanzan las partículas que se formaron en sus vientos hacia el espacio, y esos pedazos de polvo de estrellas eventualmente forman nuevas estrellas, junto con nuevos planetas y lunas, así como meteoritos.

Pero tales granos "presolares" son difíciles de conseguir. Son raros, se encuentran solo en aproximadamente el 5% de los meteoritos que han caído a la Tierra, y son pequeños. Pero el Field Museum tiene la mayor parte del meteorito de Murchison, un tesoro de granos presolares que cayó en Australia en 1969. Los granos presolares para este estudio fueron aislados del meteorito Murchison para este estudio hace aproximadamente 30 años en la Universidad de Chicago.

"Comienza con fragmentos aplastantes del meteorito hasta convertirlos en polvo", dijo en un comunicado Jennika Greer, una estudiante graduada en el Field Museum y la Universidad de Chicago y coautora del estudio. "Una vez que todas las piezas están segregadas, es una especie de pasta y tiene una característica llamativa: huele a mantequilla de cacahuete podrida". Esta pasta se disolvió luego con ácido, hasta que solo quedaron los granos presolares.

Una vez que se aislaron los granos presolares, los investigadores utilizaron un proceso riguroso basado en rayos cósmicos para determinar de qué tipo de estrellas venían y qué edad tenían.

"Utilizamos datos de la edad de exposición, que básicamente mide su exposición a los rayos cósmicos, que son partículas de alta energía que vuelan a través de nuestra galaxia y penetran en la materia sólida", dijo Heck, cuya investigación se centra en ser pioneros en nuevas formas de comprender las preguntas astrofísicas mediante el estudio de meteoritos.

"Algunos de estos rayos cósmicos interactúan con la materia y forman nuevos elementos. Y cuanto más tiempo se exponen, más se forman esos elementos. Al medir cuántos de estos nuevos elementos producidos por rayos cósmicos están presentes en un grano presolar, podemos determinar cuánto tiempo estuvo expuesto a los rayos cósmicos, lo que nos dice cuántos años tiene", explicó.

Los investigadores descubrieron que algunos de los granos presolares de su muestra eran los más antiguos jamás descubiertos, según la cantidad de rayos cósmicos que habían absorbido, la mayoría de los granos tenían que tener entre 4.600 y 4.900 millones de años, y algunos granos eran incluso más viejos, de 5.500 millones de años. En comparación, nuestro sol tiene 4.600 millones de años y la Tierra tiene 4.500 millones.

Pero la edad de los granos presolares no fue el final del descubrimiento. Dado que los granos presolares se forman cuando una estrella muere, pueden hablarnos sobre la historia de las estrellas. Y hace 7.000 mil millones de años, aparentemente se estaba formando una gran cosecha de nuevas estrellas, una especie de 'baby boom' astral.

"Tenemos más granos jóvenes de los que esperábamos", dijo Heck. "Nuestra hipótesis es que la mayoría de esos granos, que tienen entre 4.900 y 4.600 millones de años, se formaron en un episodio de formación estelar mejorada. Hubo un tiempo antes del inicio del sistema solar en que se formaron más estrellas de lo normal ".

Este hallazgo es una nueva evidencia en un debate entre científicos sobre si las nuevas estrellas se forman o no a un ritmo constante, o si hay altibajos en el número de nuevas estrellas a lo largo del tiempo.

"Algunas personas piensan que la tasa de formación de estrellas de la galaxia es constante", dijo Heck. "Pero gracias a estos granos, ahora tenemos evidencia directa de un período de formación estelar mejorada en nuestra galaxia hace 7.000 millones de años con muestras de meteoritos. Este es uno de los hallazgos clave de nuestro estudio ".