Viento solar desde el centro de la Tierra

Investigadores del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Heidelberg han concluido que las partículas se abrieron paso hacia el manto rocoso suprayacente durante millones de años. 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 en el Laboratorio de Cosmoquímica Klaus Tschira del Instituto de Ciencias de la Tierra se encontró hace casi 100 años. 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, jefe del grupo de investigación de Geo y Cosmoquímica.

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 cuyas proporciones isotópicas de helio y neón son típicas del viento solar.

Según el Dr. Manfred Vogt, miembro del equipo de Trieloff, "las mediciones tenían que ser extraordinariamente precisas y precisas para diferenciar las firmas solares de los gases nobles cosmogénicos dominantes y la contaminación atmosférica". El equipo postula que las partículas de viento solar en el Sistema Solar primordial fueron atrapadas por los materiales precursores del asteroide padre del condado de Washington. Los gases nobles capturados junto con las partículas se disolvieron en el metal líquido a partir del cual se formó el núcleo del asteroide.

Los resultados de sus mediciones permitieron a los investigadores de Heidelberg sacar una conclusión por analogía de que el núcleo del planeta Tierra también podría contener tales componentes de gases nobles. Sin embargo, otra observación científica apoya esta suposición. El grupo de investigación del profesor Trieloff ha estado midiendo durante mucho tiempo los isótopos de helio y neón del gas noble solar en rocas ígneas de islas oceánicas como Hawái y Reunión.

Estas magmatitas derivan de una forma especial de vulcanismo originado 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 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 que se convence lenta pero constantemente", afirma el investigador 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 y, por lo tanto, significan partículas de viento solar del centro de la Tierra. "Sólo del uno al dos por ciento de un metal con una composición similar a la del meteorito de Washington Country en el núcleo de la Tierra sería suficiente 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.

Referencia
Solar noble gases in an iron meteorite indicate terrestrial mantle signatures derive from Earth’s core. Manfred Vogt, Mario Trieloff, Ulrich Ott, Jens Hopp & Winfried H. Schwarz. Communications Earth & Environment volume 2, Article number: 92 (2021)
https://www.nature.com/article...