materiales extraterrestres

Ejemplos de material extraterrestre recolectado en la Tierra incluyen polvo cósmico y meteoritos . Algunos de los meteoritos encontrados en la Tierra tuvieron su origen en otro objeto del Sistema Solar, como la Luna , ^{[ 1 ]} meteoritos marcianos , ^{[ 2 ] [ 3 ]} y el meteorito HED de Vesta . ^{[ 4 ] [ 5 ]} Otro ejemplo es la misión japonesa Tanpopo que recolectó polvo de la órbita terrestre baja. ^{[ 6 ]} En 2019, los investigadores encontraron polvo interestelar en la Antártida, que relacionan con la Nube Interestelar Local . La detección de polvo interestelar en la Antártida se realizó mediante la medición de los radionúclidos Fe-60 y Mn-53 por espectrometría de masas con acelerador de alta sensibilidad , donde el Fe-60 es la clara señal de un origen de supernova reciente. ^{[ 7 ]}

Hasta la fecha, se han recolectado muestras de rocas lunares mediante misiones robóticas y tripuladas. El cometa Wild 2 ( misión Génesis ) y el asteroide Itokawa ( misión Hayabusa ) fueron visitados por naves espaciales robóticas que trajeron muestras a la Tierra, y la misión robótica Génesis también trajo muestras del viento solar . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Misiones similares de retorno de muestras fueron OSIRIS-REx al asteroide Bennu , ^{[ 10 ] [ 11 ]} Hayabusa2 al asteroide Ryugu y Tianwen-2 al asteroide 469219 Kamoʻoalewa . ^{[ 12 ]} Varias misiones de retorno de muestras están planificadas para la Luna, Marte y las lunas de Marte (ver: Misión de retorno de muestras#Lista de misiones ).

El material obtenido de las misiones de retorno de muestras se considera prístino y no contaminado, y su conservación y estudio deben realizarse en instalaciones especializadas donde las muestras están protegidas de la contaminación terrestre y del contacto con la atmósfera. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} Estas instalaciones están especialmente diseñadas para preservar tanto la integridad de la muestra como la protección de la Tierra contra una posible contaminación biológica. Los cuerpos restringidos incluyen planetas o lunas que se sospecha que tuvieron entornos habitables, pasados ​​o presentes , para la vida microscópica, y por lo tanto deben tratarse como extremadamente peligrosos desde el punto de vista biológico . ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Las abundancias elementales actuales se superponen a un conjunto (en evolución) de abundancias elementales promedio galácticas que el Sistema Solar heredó , junto con algunos átomos de fuentes locales de nucleosíntesis , en el momento de la formación del Sol. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} El conocimiento de estas abundancias elementales promedio del sistema planetario sirve como herramienta para rastrear los procesos químicos y físicos involucrados en la formación de planetas y la evolución de sus superficies. ^{[ 20 ]}

Las abundancias isotópicas proporcionan pistas importantes sobre el origen, la transformación y la edad geológica del material que se analiza. ^{[ 22 ]}

Los materiales extraterrestres también contienen información sobre una amplia gama de procesos nucleares. Estos incluyen, por ejemplo: (i) la desintegración de radionúclidos ahora extintos provenientes de subproductos de supernovas introducidos en materiales del Sistema Solar poco antes del colapso de nuestra nebulosa solar , ^{[ 23 ]} y (ii) los productos de la nucleosíntesis estelar y explosiva encontrados en forma casi pura en granos presolares . ^{[ 24 ]} Estos últimos están proporcionando a los astrónomos información sobre entornos exóticos de la galaxia Vía Láctea primitiva .

Los gases nobles son particularmente útiles porque evitan reacciones químicas, en segundo lugar porque muchos de ellos tienen más de un isótopo que puede contener la huella de procesos nucleares, y porque son relativamente fáciles de extraer de materiales sólidos mediante simple calentamiento. Por consiguiente, desempeñan un papel fundamental en el estudio de materiales extraterrestres. ^{[ 25 ]}

Las partículas sometidas al bombardeo de partículas suficientemente energéticas, como las presentes en los rayos cósmicos , también experimentan la transmutación de átomos de un tipo en otro. Estos efectos de espalación pueden alterar la composición isotópica de los oligoelementos de las muestras, lo que permite a los investigadores deducir la naturaleza de su exposición en el espacio.

Estas técnicas se han utilizado, por ejemplo, para buscar (y determinar la fecha de) eventos en la historia preterrestre del cuerpo progenitor de un meteorito (como una colisión importante) que alteraron drásticamente la exposición espacial del material de ese meteorito. Por ejemplo, el meteorito Murchison cayó en Australia en 1967, pero su cuerpo progenitor aparentemente sufrió una colisión hace unos 800 000 años ^{[ 26 ]} que lo rompió en pedazos del tamaño de un metro.

La astrobiología es un campo científico interdisciplinario que se ocupa de los orígenes , la evolución temprana , la distribución y el futuro de la vida en el universo . Implica investigaciones sobre la presencia de compuestos orgánicos en cometas, asteroides, Marte o las lunas de los planetas gigantes . Actualmente se están desarrollando varias misiones de retorno de muestras a asteroides y cometas, con especial interés en la astrobiología. Un mayor número de muestras de asteroides, cometas y lunas podría ayudar a determinar si la vida se formó en otros cuerpos astronómicos y si pudo haber llegado a la Tierra a través de meteoritos o cometas, un proceso denominado panspermia . ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

Se cree que los abundantes compuestos orgánicos en los meteoritos primitivos y las partículas de polvo interplanetario tienen su origen principalmente en el medio interestelar . Sin embargo, este material puede haber sido modificado en el disco protoplanetario y ha sufrido modificaciones de diversa magnitud en los cuerpos progenitores de los asteroides. ^{[ 30 ]}

El polvo cósmico contiene compuestos orgánicos complejos (sólidos orgánicos amorfos con una estructura mixta aromática - alifática ) que pueden crearse de forma natural por las estrellas y la radiación. ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]} Se cree que estos compuestos, en presencia de agua y otros factores habitables , produjeron y ensamblaron espontáneamente los componentes básicos de la vida. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

El origen del agua en la Tierra es objeto de numerosas investigaciones en los campos de la ciencia planetaria , la astronomía y la astrobiología . Las proporciones isotópicas proporcionan una "huella química" única que se utiliza para comparar el agua de la Tierra con las reservas de otros lugares del Sistema Solar. Una de estas proporciones isotópicas, la de deuterio a hidrógeno (D/H), resulta particularmente útil en la búsqueda del origen del agua en la Tierra. Sin embargo, cuándo y cómo llegó esa agua a la Tierra es objeto de investigación continua. ^{[ 36 ] [ 37 ]}