MADRID, 20 Feb. (EUROPA PRESS) -
Las interacciones entre hierro y níquel bajo extremas presiones y temperaturas pueden ayudar a entender la juventud de nuestro Sistema Solar, cuando se formaron los planetas y se crearon sus núcleos.
La Tierra y otros planetas rocosos se formaron cuando la materia que rodeaba a nuestro joven Sol creció lentamente. En algún momento de los primeros años de la Tierra, su núcleo se formó a través de un proceso llamado diferenciación, cuando los materiales más densos, como el hierro, se hundieron hacia el centro, formando la composición en capas que tiene hoy el planeta, con un núcleo de hierro y un manto superior de silicato y corteza.
Los científicos no pueden tomar muestras de los núcleos de los planetas, pero es posible estudiar la química del hierro para ayudar a entender las diferencias entre el evento de diferenciación de la Tierra y cómo funcionó el proceso en otros planetas y asteroides. Una de las claves para investigar el periodo de diferenciación de la Tierra es analizar las variaciones de isótopos de hierro en muestras de rocas y minerales antiguos de la Tierra, así como de la Luna y otros planetas o cuerpos planetarios.
Cada elemento contiene un número único y fijo de protones, pero el número de neutrones en un átomo puede variar. Cada variación es un isótopo diferente. Como resultado de esta diferencia en los neutrones, los isótopos tienen masas ligeramente diferentes y esas pequeñas diferencias significan que algunos isótopos son mejores para ciertas reacciones, lo que da lugar a un desequilibrio en la relación de cada isótopo incorporado en los productos finales de estas reacciones.
Un importante misterio en este tema ha sido la variación significativa entre las proporciones de isótopos de hierro encontradas en muestras de lava endurecida que surgieron del manto superior de la Tierra y muestras de meteoritos primitivos, asteroides, la Luna y Marte. Otros investigadores habían sugerido que estas variaciones fueron el resultado del gigante impacto que formó la Luna o por variaciones químicas en la nebulosa solar.
Stepehn Elardo y Anat Shahar, de la Carnegie Science Insitution, emplearon herramientas de laboratorio para imitar las condiciones encontradas en el interior de la Tierra y otros planetas con el fin de determinar por qué las proporciones isotópicas de hierro pueden variar en diferentes condiciones de formación planetaria. Estos expertos encontraron que el níquel es la clave para desbloquear el misterio, como revelan en un artículo sobre su trabajo publicado en 'Nature Geoscience'.
Bajo las condiciones en las que se formaron los núcleos de la Luna, Marte y el asteroide Vesta, las interacciones preferenciales con el níquel mantienen altas concentraciones de isótopos de hierro más ligeros en el manto. Sin embargo, bajo las condiciones más calientes y de mayor presión que se esperan durante el proceso de formación de la Tierra, este efecto de níquel desaparece, lo que puede ayudar a explicar las diferencias entre las lavas de la Tierra y otros cuerpos planetarios y la similitud entre el manto terrestre y los meteoritos primitivos.
"Todavía hay mucho que aprender sobre la evolución geoquímica de los planetas --reconoce Elardo--. Pero los experimentos de laboratorio nos permiten investigar profundidades que no podemos alcanzar y comprender cómo se formaron y cambiaron los interiores planetarios a través del tiempo".
