Los cometas y el xenón de la atmósfera de la Tierra

Esta foto del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fue tomada en 2014 por la cámara OSIRIS de la sonda Rosetta a 30 kilómetros de distancia. El núcleo está sobreexpuesto para que se aprecien mejor los chorros de gas y de polvo que se desprenden de él [ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA]

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El gas noble xenón le ha causado a algunos geofísicos dolores de cabeza. Al menos en comparación con el neón o el argón, gases nobles también, es notoriamente escaso en la atmósfera terrestre. Y, sobre todo: la combinación de sus iones en la atmósfera de la Tierra es notable. Los más ligeros escapan con más facilidad de la atmósfera, pero cuando se tiene en cuenta ese efecto para calcular la composición isotópica del xenón de la atmósfera primigenia a partir de la actual, salen menos isótopos pesados que en el viento solar o los asteroides. Los investigadores de la atmósfera llevan por eso décadas preguntándose qué alteró las proporciones de los isótopos en la atmósfera de la Tierra. Un artículo publicado en la revista Science consolida ahora una vieja hipótesis: parece que casi una cuarta parte del xenón de la atmósfera de la Tierra actual procede de cometas que impactaron en la Tierra primitiva.

Esta conclusión se basa en los datos que la sonda Rosetta obtuvo en mayo de 2016 al acercarse especialmente al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (o Tschuri, como se le llama por abreviar) y poder analizar los gases que desprendía. En estos, la proporción de isótopos de xenón era muy reducida; la medición fue muy difícil, pero, como explica el artículo, se ha podido determinar que la mezcla isotópica se parecía más a la calculada para la atmósfera primigenia que a la del Sol y los meteoritos. Los investigadores han calculado, a partir de los datos precisos, que cometas con una composición como la de Tschuri son la fuente de alrededor de un 22 por ciento del xenón que hay hoy en la atmósfera terrestre, teniendo en cuenta además que los meteoritos condríticos (los no modificados) también aportaron xenón con la composición dominante en nuestra región del sistema solar, la del propio Sol, no con la de los cometas. Estos, en cambio, formados en una región distinta de la nube de la que nació el sistema solar, tendrían esa composición distinta que ha medido Rosetta en Tschuri: la nebulosa original no era químicamente homogénea.

No está claro todavía en qué intervalo preciso de años de su juventud recibió la Tierra el aporte cometario que modificó su mezcla de isótopos de xenón. Tuvo que suceder después de que el manto de la Tierra, que no muestra las proporciones de isótopos características de la atmósfera terrestre, se hubiese solidificado en medida suficiente para que el intercambio con la atmósfera hubiese cesado ya. Por lo tanto, debió de ocurrir al final del Hádico, el primer eón de la historia de la Tierra, que abarca desde la formación del planeta hace casi 4600 millones de años hasta hace 4000 millones de años (es un período definido informalmente); en ese extremo final del eón, los grandes planetas exteriores estaban desviando con mayor frecuencia cometas hacia el sistema solar interior.

Más información en Science.

Fuente: spektrum.de/Jan Osterkamp.

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