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Micrometeorito

Un micrometeorito es un micrometeoroide que ha sobrevivido a la entrada en la atmósfera terrestre . Generalmente se encuentran en la superficie terrestre y se diferencian de los...

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Un micrometeorito es un micrometeoroide que ha sobrevivido a la entrada en la atmósfera terrestre . Generalmente se encuentran en la superficie terrestre y se diferencian de los meteoritos en que son más pequeños, más abundantes y de composición distinta. La IAU define oficialmente los meteoroides como aquellos con un tamaño de entre 30 micrómetros y 1 metro; los micrometeoritos se encuentran en el extremo inferior de este rango (aproximadamente submilimétricos). [ 1 ] Son un subconjunto del polvo cósmico , que también incluye las partículas de polvo interplanetario (PPI) más pequeñas. [ 2 ]

Los micrometeoritos entran en la atmósfera terrestre a altas velocidades (al menos 11  km/s) y se calientan debido a la fricción y compresión atmosféricas . Cada micrometeorito pesa entre 10⁻⁹ y 10⁻⁴ g y, en conjunto, constituyen la mayor parte del material extraterrestre que ha llegado a la Tierra en la actualidad. [ 3 ]

Fred Lawrence Whipple fue el primero en acuñar el término "micrometeorito" para describir objetos del tamaño de polvo que caen a la Tierra. [ 4 ] A veces, los meteoroides y micrometeoritos que entran en la atmósfera terrestre son visibles como meteoros o "estrellas fugaces" , independientemente de si llegan al suelo y sobreviven como meteoritos y micrometeoritos.

Introducción

Las texturas de los micrometeoritos (MM) varían según la modificación de su composición estructural y mineral original por el grado de calentamiento que experimentan al entrar en la atmósfera, función de su velocidad inicial y ángulo de entrada. Abarcan desde partículas sin fundir que conservan su mineralogía original (Fig. 1 a, b), hasta partículas parcialmente fundidas (Fig. 1 c, d) y esférulas cósmicas redondas fundidas (Fig. 1 e, f, g, h, Fig. 2), algunas de las cuales han perdido gran parte de su masa por vaporización (Fig. 1 i). La clasificación se basa en la composición y el grado de calentamiento. [ 5 ] [ 6 ]

Figura 1. Secciones transversales de diferentes clases de micrometeoritos: a) Grano fino sin fundir; b) Grano grueso sin fundir; c) Escoriáceo; d) Con granos relictos; e) Porfídico; f) Olivino en forma de barras; g) Criptocristalino; h) Vidrio; i) CAT; j) Tipo G; k) Tipo I; y l) Mineral único. Excepto los tipos G e I, todos son ricos en silicatos, denominados micrometeoritos pétreos. Las barras de escala son de 50  μm.
Figura 2. Imágenes de microscopio óptico de esférulas cósmicas pétreas.

Los orígenes extraterrestres de los micrometeoritos se determinan mediante microanálisis que demuestran que:

  • El metal que contienen es similar al que se encuentra en los meteoritos. [ 7 ]
  • Algunos tienen wüstita , un óxido de hierro de alta temperatura que se encuentra en las cortezas de fusión de los meteoritos. [ 8 ]
  • Sus minerales de silicato tienen proporciones de elementos mayores y traza similares a las de los meteoritos. [ 9 ] [ 10 ]
  • Las abundancias de manganeso cosmogénico ( 53 Mn ) en esférulas de hierro y de berilio cosmogénico ( 10 Be ), aluminio ( 26 Al ) e isótopo de neón solar en MM rocosos son extraterrestres [ 11 ] [ 12 ].
  • La presencia de granos presolares en algunos MM [ 13 ] y excesos de deuterio en MM ultracarbonáceos [ 14 ] indica que no solo son extraterrestres, sino que algunos de sus componentes se formaron antes del Sistema Solar .

Se estima que 40 000 ± 20 000 toneladas por año (t/año) [ 3 ] de polvo cósmico ingresan a la atmósfera superior cada año, de las cuales  se estima que menos del 10 % (2700 ± 1400 t/año) llega a la superficie como partículas. [ 15 ] Por lo tanto, la masa de micrometeoritos depositados es aproximadamente 50 veces mayor que la estimada para los meteoritos, que representan aproximadamente 50 t/año, [ 16 ] y la enorme cantidad de partículas que ingresan a la atmósfera cada año (~10 17 > 10  μm) sugiere que las grandes colecciones de MM contienen partículas de todos los objetos productores de polvo en el Sistema Solar, incluidos asteroides, cometas y fragmentos de la Luna y Marte. Las grandes colecciones de MM proporcionan información sobre el tamaño, la composición, los efectos del calentamiento atmosférico y los tipos de materiales que se acumulan en la Tierra, mientras que los estudios detallados de MM individuales ofrecen información sobre su origen, la naturaleza del carbono , los aminoácidos y los granos presolares que contienen. [ 17 ]

El análisis químico de los cristales microscópicos de cromita, o espinelas de cromo, recuperados de micrometeoritos en baños ácidos ha demostrado que las acondritas primitivas , que representan menos del 0,5% de los MM que llegan a la Tierra hoy en día, eran comunes entre los MM que se acumularon hace más de 466 millones de años. [ 18 ]

Lugares de recogida

Haga clic aquí para ver un vídeo de siete minutos sobre la recolección de micronúcleos del fondo del pozo de agua potable del Polo Sur.

Se han recolectado micrometeoritos de sedimentos de aguas profundas , rocas sedimentarias y sedimentos polares. Anteriormente se recolectaban principalmente de la nieve y el hielo polares debido a sus bajas concentraciones en la superficie terrestre, pero en 2016 se descubrió un método para extraer micrometeoritos en entornos urbanos [ 19 ] . [ 20 ]

sedimentos oceánicos

Los micrometeoritos fundidos (esférulas cósmicas) se recolectaron por primera vez de sedimentos de aguas profundas durante la expedición del HMS Challenger de 1873 a 1876. En 1891, Murray y Renard encontraron "dos grupos [de micrometeoritos]: primero, esférulas magnéticas negras, con o sin núcleo metálico; segundo, esférulas de color marrón que se asemejaban a condrulos, con una estructura cristalina". [ 21 ] En 1883, sugirieron que estas esférulas eran extraterrestres porque se encontraron lejos de fuentes de partículas terrestres, no se parecían a las esferas magnéticas producidas en los hornos de la época, y sus núcleos metálicos de níquel-hierro (Fe-Ni) no se parecían al hierro metálico encontrado en rocas volcánicas. Las esférulas eran más abundantes en sedimentos de acumulación lenta, particularmente arcillas rojas depositadas por debajo de la profundidad de compensación de carbonato , un hallazgo que apoyaba un origen meteorítico. [ 22 ] Además de esas esferas con núcleos metálicos de Fe-Ni, algunas esférulas de más de 300  μm contienen un núcleo de elementos del grupo del platino. [ 23 ]

Desde la primera recolección del HMS Challenger , se han recuperado esférulas cósmicas de sedimentos oceánicos utilizando núcleos, núcleos de caja, pinzas de concha y trineos magnéticos. [ 24 ] Entre estos, un trineo magnético, llamado "Cosmic Muck Rake", recuperó miles de esférulas cósmicas de los 10  cm superiores de arcillas rojas en el fondo del Océano Pacífico . [ 25 ]

Sedimentos terrestres

Los sedimentos terrestres también contienen micrometeoritos. Estos se han encontrado en muestras que:

Los MM más antiguos son esférulas de hierro totalmente alteradas que se encuentran en suelos duros de entre 140 y 180 millones de años de antigüedad. [ 27 ]

micrometeoritos urbanos

En 2016, un nuevo estudio demostró que los tejados planos en las zonas urbanas son lugares propicios para extraer micrometeoritos. [ 19 ] Las esférulas cósmicas "urbanas" tienen una edad terrestre más corta y están menos alteradas que los hallazgos anteriores. [ 32 ]

Los coleccionistas aficionados pueden encontrar micrometeoritos en áreas donde se ha concentrado polvo de una gran área, como por ejemplo, en un bajante de techo. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]

depósitos polares

Los micrometeoritos encontrados en sedimentos polares están mucho menos erosionados que los encontrados en otros entornos terrestres, como lo demuestra el poco grabado del vidrio intersticial y la presencia de un gran número de esférulas de vidrio y micrometeoritos sin fundir, tipos de partículas que son raras o están ausentes en muestras de aguas profundas. [ 5 ] Los MM encontrados en regiones polares se han recolectado de nieve de Groenlandia, [ 36 ] crioconita de Groenlandia, [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] hielo azul antártico [ 40 ] detritos eólicos (impulsados ​​por el viento) antárticos, [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] núcleos de hielo, [ 44 ] el fondo del pozo de agua del Polo Sur, [ 5 ] [ 15 ] trampas de sedimentos antárticos [ 45 ] y nieve antártica actual. [ 14 ]

Clasificación y origen de los micrometeoritos

Clasificación

La clasificación moderna de meteoritos y micrometeoritos es compleja; el artículo de revisión de Krot et al. de 2007 [ 46 ] resume la taxonomía moderna de los meteoritos. Vincular micrometeoritos individuales con grupos de clasificación de meteoritos requiere una comparación de sus características elementales, isotópicas y texturales. [ 47 ]

Origen de los micrometeoritos: cometas o asteroides

Si bien la mayoría de los meteoritos provienen de asteroides , la composición contrastante de los micrometeoritos sugiere que la mayoría provienen de cometas .

Menos del 1% de los MM son acondríticos y son similares a los meteoritos HED , que se cree que provienen del asteroide 4 Vesta . [ 48 ] [ 49 ] La mayoría de los MM son composicionalmente similares a las condritas carbonáceas , [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] mientras que aproximadamente el 3% de los meteoritos son de este tipo. [ 53 ] El predominio de los MM similares a las condritas carbonáceas y su baja abundancia en las colecciones de meteoritos sugiere que la mayoría de los MM derivan de fuentes diferentes a las de la mayoría de los meteoritos. Dado que la mayoría de los meteoritos derivan de asteroides, una fuente alternativa para los MM podrían ser los cometas. La idea de que los MM podrían originarse a partir de cometas surgió en 1950. [ 4 ]

Hasta hace poco, las velocidades de entrada superiores a 25 km/s de los micrometeoroides, medidas para partículas de corrientes cometarias, generaban dudas sobre su supervivencia como MM. [ 11 ] [ 54 ] Sin embargo, simulaciones dinámicas recientes [ 55 ] sugieren que el 85% del polvo cósmico podría ser cometario. Además, los análisis de partículas recuperadas del cometa Wild 2 por la nave espacial Stardust muestran que estas partículas tienen composiciones consistentes con muchos micrometeoritos. [ 56 ] [ 57 ] No obstante, algunos cuerpos progenitores de micrometeoritos parecen ser asteroides con condritas carbonáceas portadoras de cóndrulos . [ 58 ]

Micrometeoritos extraterrestres

El flujo de micrometeoroides también contribuye a la composición del regolito (suelo planetario/lunar) en otros cuerpos del Sistema Solar. Se estima que Marte recibe un flujo anual de micrometeoroides de entre 2700 y 59 000  t/año. Esto contribuye a la acumulación de aproximadamente 1 m de contenido micrometeorítico en la profundidad del regolito marciano cada mil millones de años. Las mediciones del programa Viking indican que el regolito marciano está compuesto por un 60 % de roca basáltica y un 40 % de roca de origen meteorítico. La menor densidad de la atmósfera marciana permite que partículas mucho más grandes que en la Tierra sobrevivan al paso hasta la superficie, prácticamente inalteradas hasta el impacto. Mientras que en la Tierra las partículas que sobreviven a la entrada suelen haber sufrido una transformación significativa, una fracción importante de las partículas que entran en la atmósfera marciana en el rango de diámetro de 60 a 1200 μm probablemente sobreviven sin fundirse. [ 59 ]

Véase también

Referencias

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Lecturas adicionales

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  • John Larsen: En busca de polvo de estrellas: asombrosos micrometeoritos y sus impostores terrestres. Voyageur Press, Minneapolis 2017, ISBN 076035264X.
  • Página de meteoroides en la exploración del sistema solar de la NASA.
  • Artículos de noticias actuales sobre meteoritos
  • Noticias e información de la Asociación Internacional de Coleccionistas de Meteoritos sobre la ética en la recolección y autenticación de meteoritos.
  • Descubrimientos de la investigación en ciencias planetarias: artículos y fotografías de meteoritos.
  • La Sociedad Británica e Irlandesa de Meteoritos
  • Tipos de material extraterrestre disponibles para su estudio
  • Base de datos del catálogo de meteoritos del Museo de Historia Natural
  • Sociedad Meteorítica
  • Base de datos de impacto terrestre