Modelo para el núcleo de la Tierra: Los investigadores de Heidelberg verifican la presencia de gases nobles solares en el metal de un meteorito de hierro
Los análisis de gases nobles de alta precisión indican algo nuevo. Es, que partículas del viento solar del Sol primordial, estaban encerradas en el núcleo de la Tierra hace más de 4.500 millones de años. El equipo de Investigadores ha concluido que las partículas se abrieron paso hacia el manto rocoso suprayacente durante millones de años. El equipo es del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Heidelberg. Los científicos encontraron gases nobles solares en un meteorito de hierro que estudiaron. Debido a su composición química, estos meteoritos se utilizan a menudo como modelos naturales para el núcleo metálico de la Tierra.
La rara clase de meteoritos de hierro constituye solo el cinco por ciento de todos los hallazgos de meteoritos conocidos en la Tierra. La mayoría son fragmentos del interior de asteroides más grandes que formaron núcleos metálicos en los primeros uno o dos millones de años de nuestro Sistema Solar. El meteorito de hierro del condado de Washington que se está estudiando ahora se encontró hace casi 100 años. Los estudios se realizan en el Laboratorio de Cosmoquímica Klaus Tschira del Instituto de Ciencias de la Tierra. Su nombre proviene del lugar en Colorado (EE. UU.) donde fue descubierto. Se asemeja a un disco de metal, tiene seis cm de grosor y pesa aprox. 5,7 kilogramos, según el Prof. Dr. Mario Trieloff. Él es Jefe del Grupo de Investigación de Geo y Cosmoquímica.
Comprobando la presencia de componentes solares en el meteorito. Haciendo una asunción
Los investigadores finalmente pudieron probar definitivamente la presencia de un componente solar en el meteorito de hierro. Usando un espectrómetro de masas de gases nobles, determinaron que las muestras del meteorito del condado de Washington contienen gases nobles. Además sus proporciones isotópicas de helio y neón son típicas del viento solar. El Dr. Manfred Vogt, miembro del equipo de Trieloff, expresó lo siguiente. «Las mediciones tenían que ser extraordinariamente precisas para diferenciar las firmas solares de los gases nobles cosmogénicos dominantes y la contaminación atmosférica». El equipo hace una asunción. Postula que las partículas de viento solar en el Sistema Solar primordial fueron atrapadas por los materiales precursores del asteroide padre del meteorito en estudio. Los gases nobles capturados junto con las partículas se disolvieron en el metal líquido a partir del cual se formó el núcleo del asteroide.
Por analogía en el núcleo terrestre podría suceder lo mismo. Una comprobación de ello.
Los resultados de sus mediciones permitieron a los investigadores de Heidelberg sacar una conclusión por analogía. Consiste en que el núcleo del planeta Tierra también podría contener tales componentes de gases nobles.
Otra observación científica apoya esta suposición. El grupo del Prof. Trieloff ha estado midiendo durante mucho tiempo los isótopos de helio y neón del gas noble solar en rocas ígneas. Estas rocas son de islas oceánicas como Hawai y Reunión. Estas magmatitas derivan de una forma especial de vulcanismo. Es originada por las plumas del manto que se elevan desde miles de kilómetros de profundidad en el manto de la Tierra. Su contenido de gas solar particularmente alto los hace fundamentalmente diferentes del manto poco profundo. Este último está representado por la actividad volcánica de las cordilleras submarinas en medio del océano. “Siempre nos preguntamos por qué podrían existir firmas de gas tan diferentes en un manto con una convección lenta pero constante», dijeron los investigadores de Heidelberg.
Sus hallazgos parecen confirmar la suposición de que los gases nobles solares en las plumas del manto se originan en el núcleo del planeta. Por lo tanto, significan partículas de viento solar del centro de la Tierra. «Supongamos que existe una pequeña cantidad de metal, de composición similar a la del meteorito en estudio, en el núcleo terrestre. Así por ejemplo, sólo del uno al dos por ciento. Eso alcanzaría para explicar las diferentes firmas de gas en el manto», afirma el Dr. Vogt. Por lo tanto, el núcleo de la Tierra puede desempeñar un papel activo previamente subestimado en el desarrollo geoquímico del manto de la Tierra.
Financiación del proyecto
La investigación fue financiada por la Fundación Klaus Tschira. Los resultados de las intrincadas mediciones de gases nobles de alta resolución se publicaron en la revista «Communications Earth and Environment». Un investigador del Instituto Max Planck de Química en Mainz también ayudó con el proyecto.
El paper
M. Vogt, M. Trieloff, U. Ott, J. Hopp, W.H. Schwarz (2021). Solar noble gases in an iron meteorite indicate terrestrial mantle signatures derive from Earth’s core (published online 14 May 2021). Communications Earth and Environment 2, 92 (2021). https://doi.org/10.1038/s43247-021-00162-2
Fuente: Heidelberg University.
Artículo original: «Solar Wind from the Centre of the Earth«. Press Release No. 45/2021, Heidelberg University. May 14, 2021.
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