Meteoritos E-Book

Isabel Giraudo de Lucio

• Herausgeber: Imaginante editorial
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2022

Seitenzahl: 753

Beschreibung

A lo largo de la historia de la humanidad, los Meteoritos siempre irrumpieron desplegando el asombro, la sorpresa ante lo que no encuadra en los compartimentos de los conocimientos previos, la incomodidad ante lo que no encuentra su lugar en un edificio teórico largamente consolidado.  Al mismo tiempo, estallan en destellos que encienden el pensamiento y la imaginación, como chispas cósmicas que iluminan nuevos ámbitos, dejando tras de sí un resplandor que incentiva la apertura de espacios de investigación, que obliga a repensar y redefinir estructuras de pensamiento y que abre horizontes impensados en el desarrollo de la ciencia: desde la primera comprensión de la naturaleza de los astros al descubrimiento de los cuasi cristales.  Este libro busca crear conciencia de que cada meteorito es un condensado de información irrepetible, una nueva caja de sorpresas para la ciencia, un párrafo más de un códice cósmico en el que está escrita la historia de nuestro sistema solar y de nuestro planeta.

Leseprobe

METEORITOS

Un resplandor que ilumina el pasado remoto de nuestro Sistema Solar y de nuestro planeta

Isabel Giraudo de Lucio Museo de Piedras Patagónicas

Mallín Ahogado, El Bolsón

Provincia de Río Negro

A lo largo de la historia de la humanidad, los meteoritos siempre irrumpieron desplegando el asombro, la sorpresa ante lo que no encuadra en los compartimentos de los conocimientos previos, la incomodidad ante lo que no encuentra su lugar en un edificio teórico largamente consolidado.

Al mismo tiempo, estallan en destellos que encienden el pensamiento y la imaginación, como chispas cósmicas que iluminan nuevos ámbitos, dejando tras de sí un resplandor que incentiva la apertura de espacios de investigación, que obliga a repensar y redefinir estructuras de pensamiento y que abre horizontes impensados en el desarrollo de la ciencia: desde la primera comprensión de la naturaleza de los astros al descubrimiento de los cuasi cristales.

Este libro busca crear conciencia de que cada meteorito es un condensado de información irrepetible, una nueva caja de sorpresas para la ciencia, un párrafo más de un códice cósmico en el que está escrita la historia de nuestro sistema solar y de nuestro planeta.

Giraudo de Lucio, Isabel

Meteoritos : un resplandor que ilumina el pasado remoto de nuestro Sistema Solar y de nuestro planeta / Isabel Giraudo de Lucio. - 1a ed. - Villa Sáenz Peña : Imaginante, 2022.

Libro digital, EPUB

Archivo Digital: descarga

ISBN 978-987-8919-51-5

1. Meteoritos. 2. Meteoros. 3. Muestras Museográficas. I. Título.

CDD 523.51

Edición: Oscar Fortuna.

Diseño de cubierta: Raquel Chanampa.

© 2022, Isabel Giraudo de Lucio

© De esta edición:

2022 - Editorial Imaginante.

www.editorialimaginante.com.ar

www.facebook.com/editorialimaginante

Libro editado en ARGENTINA.Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra bajo cualquier método, incluidos reprografía, la fotocopia y el tratamiento digital, sin la previa y expresa autorización por escrito del titular del copyright.

ISBN 978-987-8919-51-5

Conversión a formato digital: Libresque

Agradecimientos

A mi esposo, Eduardo Lucio, por su amor e imprescindible apoyo.

A mi familia y amigos, por su sensibilidad y cariño.

Al Dr. Rogelio D. Acevedo, y al Dr. Alfredo M. Kuck, por sus importantes observaciones críticas que contribuyeron a mejorar sustancialmente el presente escrito, y al investigador Maximiliano Rocca, por su lectura del manuscrito y comentarios.

A los miles de visitantes al Museo que cotidianamente nos brindan su aprobación y confianza, y nos incentivan a perfeccionarlo permanentemente.

Prólogo

En apariencia son ásperos y feos. Sus aristas son grises… parafraseando a Juana de Ibarbourou en su célebre poema a la higuera, podemos decir que la apariencia de los meteoritos no pareciera sugerir mucho, enmascarados tras su costra de fusión. Lucen como objetos inanimados. Y lo son, claro. Empero tras esa inmutable envoltura nos cuentan la mismísima historia de nuestro trajinado Sistema Solar. Y eso es lo que nos quiere transmitir en esta obra magnífica Isabel Giraudo de Lucio, desde el Museo de Piedras Patagónicas de El Bolsón, mostrándonos cómo estos trozos de cuerpos celestes se han desprendido de su roca madre y llegado inexorablemente hasta nosotros a través de los siglos, anunciando su entrada en escena con una estela de luz, haciendo más o menos ruido en su llegada -como las personas- y esperando pacientemente su hallazgo por los hombres que finalmente han descubierto su inconmensurable valor para la ciencia.

La obra que aquí disfrutaremos se inicia con la presentación en sociedad de los meteoritos en su contexto histórico. Luego aborda en los siguientes capítulos la clasificación de los mismos, con una particular atención no solo en los componentes minerales sino también en la materia orgánica que pudieren contener. Pasa luego a la creación y evolución del Sistema Solar y la formación de los cuerpos parentales de los meteoritos en ese contexto, y su posición cronológica. Los dos últimos capítulos abordan, por un lado, su importancia como herramienta geológica y, por otro, las estructuras de impacto que originan las caídas de meteoritos de gran tamaño. Un apartado se ocupa de las pallasitas, una excepción a la presentación precedente porque son meteoritos realmente vistosos, constituidos por gemas de peridoto engarzadas en una masa metálica de Hierro-Níquel.

Por todo ello, por lo que son y por lo que representan, emulando una vez más a la eterna poetisa uruguaya, afirmamos aquí sin hesitación que los meteoritos son las rocas más bellas. En las profusas líneas que siguen a continuación se da fe de ello.

Rogelio Daniel Acevedo

Capítulo 1 Meteoritos: un resplandor que ilumina el pasado remoto de nuestro Sistema Solar y de nuestro planeta

Una estela resplandeciente ilumina el cielo. Una luz intensa, como la de una estrella, desciende acercándose a la Tierra a gran velocidad, dejando a su paso un trazo fulgurante y humeante para pronto impactar en el suelo en un estallido acompañado de temblores, estruendos y fogonazos.

La caída de un meteorito: un fenómeno luminoso surcando el cielo e inquietando el corazón y la mente humana. Un mensaje de los dioses celestiales, un presagio funesto, una revelación sobrenatural, una presencia extraterrestre, un enigma...a lo largo de la historia los meteoritos han despertado emociones, temores, zozobras, desconciertos, inquietudes. Inquietudes que han dado lugar a interpretaciones religiosas, místicas, esotéricas...pero que han encendido al mismo tiempo la chispa de la investigación científica.

1.1 Un pequeño homenaje a Anaxágoras

Uno de los primeros meteoritos del que se tenga referencia histórica y que ha encendido la chispa de la investigación científica es el de Egos Pótamos, cuya caída se sitúa entre los años 467 y 466 a.C. en la Magna Grecia, en algún lugar de Tracia, región situada en los Balcanes, junto al río Egos.

Para ese entonces, en el mundo cultural helénico, el cielo estaba poblado por dioses, los astros mismos eran divinos.

Algunos científicos y filósofos, por su parte, entendían un Cosmos estructurado en función de ‘elementos’, concepto que combinaba de algún modo lo que hoy llamamos ‘estados de agregación de la materia’, es decir, sólido, líquido y gaseoso, con las ideas de densidad o peso específico.

Así, el ‘mundo sublunar’ es decir, el que está ‘por debajo’ de la Luna, estaba constituido por 4 de esos ‘elementos’: la Tierra, definida como lo sólido, denso, rígido y pesado, el Agua, menos densa, líquida y más móvil situada por encima de la Tierra, el Aire, menos denso aún, gaseoso y volátil y el Fuego, lo más liviano, altamente móvil y casi inasible por encima de ellos, apenas alcanzado por la gravedad. Todo lo existente en el mundo sublunar, incluidos los seres vivos, era entendido como una mezcla dinámica de distintas proporciones de estos elementos.

En el mundo supra lunar, en cambio, sólo había un quinto elemento, el Éter, elemento extremadamente sutil, purísimo y resplandeciente, no alcanzado por la gravedad, que constituía la materia del Sol y de los astros.

Los cambios, los movimientos de ascenso y descenso, los desplazamientos laterales, las generaciones de nuevos seres, las alteraciones y destrucciones, sólo tenían lugar en el mundo sublunar; a diferencia del mundo supralunar, en el que el éter y los astros eran eternos, imperturbables e indestructibles, no alcanzados por los cambios ni la temporalidad sino creadores del Tiempo mismo1.

Situándonos en este contexto cultural, la caída de un meteorito proveniente del cielo, denso, sólido y pesado, vino a impactar mentes y espíritus y a generar gran conmoción en ideas, creencias y esquemas conceptuales estructurados y arraigados.

Cuando se disipó el revuelo, hubo un pensador audaz que se atrevió a poner en duda creencias y paradigmas conceptuales de plena vigencia y que, analizando el meteorito caído, intuyó que podía brindar importantísimas claves para el conocimiento de los cuerpos celestes, postuló que la piedra caída del cielo era un fragmento de un astro, y que de allí se podía inferir “que el Sol, como los astros, son piedras incandescentes y que la Luna es un cuerpo de composición similar a la de la Tierra”.

Esta mente brillante, el filósofo Anaxágoras de Clazómenes, en el siglo V a.C., puede con justicia ser considerado como el primero en teorizar científicamente sobre los meteoritos.

Postuló que los astros no son etéreos sino “pétreos y pesados” y que “son impulsados por un fuerte movimiento rotatorio” y que “brillan por la fricción con el éter”, y que en algunas ocasiones “podían producirse deslizamientos o sacudimientos de esos cuerpos enclavados en el cielo” y que en esos casos “podían desprenderse, ser arrojados y caer a la Tierra”2.

Esta admirable explicación, en un mundo en el que no existían ni telescopios ni sondas espaciales, ni análisis geoquímicos ni radares, fue recibida con perplejidad y reticencia por la comunidad filosófica y científica de la época (¿cómo podrían ser los astros de ‘piedra’, es decir, sólidos y pesados? ¿cómo se mantendrían en el éter sin caer? ¿cómo podría desprenderse un fragmento de astro de sus movimientos perpetuos, regulares y exactos, ordenadores del Tiempo?), y fue peor recibida, con incredulidad, indignación y condena por el conjunto de la sociedad ateniense (¿cómo los divinos astros que rigen nuestros destinos podrían ser simples piedras?).

Por sostener estas ideas Anaxágoras fue llevado a juicio acusado de ‘irreligiosidad’ y ‘falta de respeto a los dioses’, y fue condenado, puesto en prisión, y luego llevado al exilio, y hubiera sido condenado a muerte a no ser por la defensa que hizo de él Pericles, un importante jefe de estado ateniense, que había sido su discípulo3.

Hoy, como Anaxágoras 25 siglos atrás, creemos que los meteoritos son fragmentos de asteroides (si bien no ya de ‘astros’), creemos también que nos proveen importantísimas claves para la interpretación de los estadíos originales de nuestro Sistema Solar, y también como él, creemos que la Luna está formada por rocas que alguna vez fueron parte de la Tierra.

1.2 ¿Qué son los meteoritos?

Los meteoritos son cuerpos rocosos o metálicos que ingresaron a la Tierra provenientes del espacio exterior.

En su mayoría son fragmentos sólidos de tamaños centimétricos hasta métricos (y en eventos muy excepcionales del pasado, pudieron ser kilométricos), provenientes de cuerpos orbitantes en el cinturón de asteroides, situado a una distancia aproximada de 2,8 UA del Sol4, que después de haberse desplazado durante millones de años en órbitas anómalas cercanas a la Tierra, son atraídos por el campo gravitatorio de ésta.

Los asteroides son cuerpos subplanetarios que orbitan entre el planeta Marte, el más externo de los planetas rocosos, y el planeta Júpiter, el más cercano de los planetas gigantes de gas5

Cualquier fragmento de materia sólida desmembrado de cuerpos orbitantes en el Sistema Solar, recibe el nombre de meteoroide.

La gran mayoría de los meteoroides son fragmentos de asteroides, si bien hay además unos pocos que son fragmentos de la Luna, y otros muy pocos, fragmentos de Marte, fragmentos que habrían sido eyectados cuando un asteroide impactara contra esos cuerpos celestes.

Un meteorito es la parte de uno de tales meteoroides que alcanza la superficie de la Tierra.

Un meteoroide puede pasar decenas de millones de años o más orbitando en el Sistema Solar interno antes de ingresar a la Tierra.

También hay meteoroides que son restos de cometas. Los cometas están compuestos mayormente por hielos, (hielos de agua, de amoníaco, de metano, de dióxido de carbono y de monóxido de carbono), y por pequeños agregados de materiales rocosos o metálicos, de tamaños que van desde el de polvo microscópico hasta el de granos de arena (por eso a los cometas se los llama ‘bolas de nieve sucia’).

La mayor parte de los fragmentos de cometas se volatilizan al entrar en la atmósfera desprendiendo gran luminosidad instantánea (son las llamadas ‘estrellas fugaces’) y muy poco material sólido alcanza la superficie sólida de la Tierra, en forma de ‘micrometeoritos’, muy difícilmente recuperables.

En ciertas épocas del año la órbita de la Tierra intercepta enjambres de fragmentos de cometas alineados presumiblemente en lo que fueron órbitas de algunos de esos cuerpos de hielo conocidos o bien ya desintegrados. En esas ocasiones es posible presenciar el fenómeno de la llamada ‘lluvia de estrellas’; entre ellas una de las más conocidas es la de las Perseidas, visible cada año en agosto en la dirección de la constelación de Perseo, y que se piensa que se trata de los restos de un cometa llamado ‘1862 III’, que tiene un período de 110 años.

La caída de un meteoroide va acompañada por una brillante estela luminosa, generalmente blanca, roja o verde, llamada bólido.

La trayectoria del meteoroide al penetrar en la atmósfera terrestre puede ser proveniente de distintas direcciones. Si lo hace en dirección contraria a la de la rotación de la Tierra, su velocidad puede ser extremadamente grande, de hasta unos 70 km por segundo. Si en cambio ingresa moviéndose en la misma dirección en que se mueve la Tierra, su velocidad puede ser de 11 km por segundo, una velocidad igualmente muy alta.

Al ingresar a estas velocidades tan grandes, en su trayecto a través de la atmósfera, el meteoroide encuentra gran resistencia, originada por la masa aérea. Incluso a la altura de 100, o 120 km de la superficie, altura en la que la atmósfera está extraordinariamente enrarecida, debido a esas grandes velocidades, el aire ofrece una resistencia enorme y la superficie del cuerpo meteórico se calienta hasta varios miles de grados y comienza a brillar.

Al mismo tiempo, se calienta el aire que lo rodea y esta cobertura de gas incandescente que envuelve al meteoroide es lo que aparece en el cielo como un globo de fuego de movimiento vertiginoso, el bólido.

Las corrientes de aire con las que choca van arrancando las sustancias volatilizadas por las altas temperaturas y diseminándolas en forma de vapores y diminutas gotas, generando así la ablación térmica de la superficie del cuerpo. De este modo, a unos 83 km de altura, se forman la estela y el humo que el bólido deja detrás de sí.

Sobre la superficie del cuerpo, la ablación térmica moldea relieves negativos suavemente cóncavos, llamados regmagliptos.

Al ingresar en la estratósfera, a la altura de unos 50 o 60 km sobre el suelo, donde la concentración de gases es lo suficientemente densa como para transmitir ondas acústicas, se forma por delante del cuerpo del meteoroide una capa de aire comprimido a gran presión. Estas ondas de presión son las que generan los estruendos y estampidos que se perciben acompañando su caída. Es entonces cuando los cuerpos grandes suelen fragmentarse y sus eyectos pueden dispersarse en una amplia área.

En su avance por capas más bajas de la atmósfera, capas que tienen mayor densidad, el meteoroide encuentra una resistencia cada vez mayor del aire y su velocidad comienza a disminuir. A la altura de unos 10 a 20 km el cuerpo en caída pierde velocidad, también calor, cesa la incandescencia y la fragmentación. Desaparece entonces la envoltura gaseosa en ignición que lo rodeaba y la capa más externa del cuerpo, que pudo alcanzar el punto de fusión, se endurece formando una costra de fusión.

Para ese momento, la masa del meteoroide pudo haberse reducido hasta en un 95%.

El residuo sólido que alcanza la superficie de la Tierra constituye lo que llamamos meteorito.

Se estima que cuerpos impactantes de hasta 40 metros de diámetro pueden resistir el impacto sin desintegrarse completamente6, aunque por lo general se fragmentan durante la caída.

Cuerpos impactantes no fragmentados de más de 50 metros de diámetro si son rocosos o de más de 20 si son metálicos, experimentan poca o ninguna desaceleración al atravesar la atmósfera e impactan la superficie casi a su velocidad cósmica original.

Si el meteorito es lo suficientemente grande, tras el impacto contra la superficie de la Tierra, su energía cinética se transforma en ondas de choque, que son ondas de altísima presión (hasta del millón de atmósferas o más) y en energía térmica capaz de generar temperaturas que superan los 2500ºC . El resultado es una gigantesca estructura de impacto y toneladas de rocas pulverizadas, fragmentadas y fundidas7.

Si el meteorito ha estallado durante la caída, los fragmentos desprendidos se dispersan por una amplia área generando un campo de cráteres de impacto.

Entre los meteoritos reconocidos se distinguen las “Caídas” y los “Hallazgos”. Las “caídas” son meteoritos que han sido recuperados a partir de la observación de un bólido cuya trayectoria puede ser asociada con un sitio de impacto. Los “hallazgos” son meteoritos hallados pero cuya caída no pudo ser observada.

Entre los hallazgos se encuentra una gran cantidad de meteoritos metálicos, pero su relativa abundancia no debe tomarse en cuenta como un indicador cuantitativo confiable, ya que responde a la mayor facilidad de distinguirlos por entre las rocas comunes de la superficie de la corteza terrestre.

Su aspecto metálico, su respuesta al imán, pero por sobre todo su peso (hay que pensar que tienen una densidad entre 7 y 7.8 g/cm3, lo cual es entre dos veces y media a tres veces más pesado que las rocas comunes de la corteza terrestre, cuya densidad oscila entre 2.6 y 3.1g/cm3), estas características los hacen reconocibles con más facilidad que a los meteoritos pétreos, con aspectos y densidades más parecidas a las de las rocas terrestres de superficie.

Capítulo 3 Condritos: una muestra de los materiales más primitivos del Sistema Solar

3.1 Componentes de los condritos

Los condritos, como se mencionó, se definen a partir de la presencia de cóndrulos formando parte de su textura, textura que no se observa en ninguna roca terrestre.

En proporciones variables, constan de cuatro componentes principales:

1 - los cóndrulos,

2 - las inclusiones refractarias de Calcio y Aluminio (las llamadas CAIs),

3 - los agregados ameboidales de olivino (los llamados AOAs) y

4 - una matrix de grano fino, mezcla de minerales con material amorfo.

Las características de estos componentes inducen a pensar que se formaron mientras eran dispersados en la nebulosa protosolar (la nebulosa a partir de la cual se formó nuestro Sistema Solar) y que subsecuentemente se acrecionaron para formar los cuerpos parentales de esos meteoritos1 (es decir, fueron creciendo a partir de agregarse progresivamente cuerpos menores entre sí).

Todas las clases de condritos tienen elementos condensables (condensables se refiere a todos los elementos químicos excluyendo H, C, N, O, y los gases nobles) en concentraciones que oscilan entre iguales y el doble que las concentraciones solares.

Este rasgo contrasta fuertemente con la composición de los meteoritos diferenciados, de los materiales terrestres, de los materiales lunares, etc., todos los cuales difieren grandemente de la composición solar. En tanto el Sol comprende más del 99% de la masa del Sistema Solar, la composición de los condritos se considera prácticamente idéntica a la del Sistema Solar, y a la nebulosa protosolar de la cual proviene. Así queda en claro la importancia de los condritos: representan muestras de la nube de gas y polvo a partir de la que se formaron todos los cuerpos del Sistema Solar2.

Muchos de los condritos fueron posteriormente sometidos a procesos de alteración por hidratación y a metamorfismo térmico dentro de sus cuerpos parentales. Los procesos metamórficos son procesos en los que se producen cambios mineralógicos o texturales por presión o temperatura, pero sin llegar al punto de fusión.

También, muchos de los condritos están altamente brechados como resultado de colisiones e impactos en la superficie de sus cuerpos de origen (brecha, en este contexto, designa una roca formada por fragmentos angulosos de otras rocas previamente formadas).

Los detalles de su composición, su mineralogía y sus texturas, en la medida en que no han sido enmascarados por otros procesos en sus asteroides originarios, nos proveen importante información sobre las condiciones y procesos en la nebulosa solar que condujeron a formar el Sistema Solar que hoy habitamos.

3.1.1 Cóndrulos

Los cóndrulos son pequeñas estructuras esféricas, de unas pocas décimas de milímetros a unos pocos milímetros. Se supone que estos cóndrulos existían en forma independiente antes de su incorporación a los condritos, y según se infiere a partir de su forma esférica, fueron gotas de material fluido, fundido en condiciones de ingravidez. El tamaño es variable en los distintos tipos de condritos, pero típicamente tienen alrededor de 0,5 mm. En los meteoritos menos metamorfizados consisten en una mezcla de cristales y vidrio.

3.1.1.1 Mineralogía y textura de los cóndrulos3

Silicatos de hierro y magnesio, como olivino (Mg,Fe)2SiO4, piroxenos ferromagnésicos (Mg,Fe)SiO3 y un piroxeno pobre en calcio (hiperstena) son, por lejos, los minerales dominantes, siendo troilita (un sulfuro de hierro, FeS), kamacita (una aleación de Fe y Ni), un piroxeno rico en calcio (como pigeonita, o diópsido), una espinela, cromita y feldespato, los menos abundantes4. Algunos raros cóndrulos ricos en aluminio tienen composiciones similares a las inclusiones refractarias de calcio y aluminio, descriptas a continuación, llamadas CAIs.

La mayoría de los cóndrulos tienen textura porfírica. Esta caracterización textural, que normalmente se utiliza para rocas ígneas, describe la presencia de cristales de mayor tamaño insertos en una pasta en la que no se distinguen cristales, o bien en una pasta formada por cristales también, pero de un tamaño notoriamente más pequeño en comparación.

Cuando se habla de textura porfírica a los cristales grandes se los denomina ‘fenocristales’ (o cristales visibles), y a la pasta o material intersticial en la que están insertos se la denomina ‘mesostasis’ o, a veces, ‘matriz’ o ‘matrix’, aunque este último término conviene reservarlo, para no generar ambigüedades, para la matrix condrítica, que es el material en el que están insertos los cóndrulos, las CAIs, y los AOAs.

En el caso de los cóndrulos con textura porfírica, los fenocristales son de olivino o piroxeno relativamente grandes, insertos en una mesostasis de grano fino o vítrea5.

Otras texturas halladas en cóndrulos son, por ejemplo, “olivinos en barra”:

En estas texturas los cristales de olivino tienen formas elongadas y se disponen en haces de individuos con sus ejes mayores paralelos entre sí.

En otros casos pueden hallarse cristales elongados de piroxeno con disposición radial, es decir, se disponen en forma subparalela y que tiende a converger en un punto:

Otros cóndrulos pueden consistir en material criptocristalino, es decir, formados por cristales tan pequeños que no se pueden distinguir al microscopio. Las texturas criptocristalinas hacen pensar que el enfriamiento y la cristalización debieron producirse muy rápidamente.

Muchos cóndrulos están zonados composicionalmente, y la mayoría de ellos contienen núcleos de cristales relícticos. Además, muchos están recubiertos por una costra secundaria oscura de grano fino de un material rico en volátiles de composición groseramente similar a la de la matrix del condrito.

Hay una cierta cantidad de cóndrulos compuestos (dos cóndrulos fusionados) y algunos presentan indentaciones, o “cráteres”, esto sugiere la idea de colisiones entre cóndrulos, lo que induce a pensar que la densidad de cóndrulos en ciertos momentos y lugares de la nebulosa protosolar fue de unos pocos por metro cúbico.

3.1.1.2 Inferencias acerca del origen de los cóndrulos

Los cóndrulos forman cerca de la mitad, como promedio, de la masa de los meteoritos primitivos. Es por eso que dilucidar su origen adquiere una importancia relevante para entender procesos en la nebulosa protosolar, en tanto que prácticamente se los considera muestras del polvo de esa nebulosa, y por lo tanto la materia prima de la Tierra y de los planetas similares a ella6.

La presencia de vidrio en muchos cóndrulos y su forma esferoidal condujo tradicionalmente a la interpretación de que los cóndrulos representan gotitas de fundidos. Generalmente se infiere que los cóndrulos se formaron a partir de distintos grados de fusión de densos agregados de silicatos ferro magnésicos, metales y granos de sulfuros a lo largo de eventos efímeros de calentamiento producidos en la parte interna de la nebulosa protosolar, nebulosa a partir de la cual se generó nuestro Sistema Solar.

Pero no resulta tan fácil de entender cómo se formaron esos fundidos.

Los cóndrulos parecen haber sido calentados muy rápidamente, a promedios de 10.000 K/hora o más7, como para alcanzar temperaturas pico de 1650 K a 1850 K y luego enfriarse muy rápidamente también, a promedios de 100 a 1000 K/hora. En la mayoría de los casos, las temperaturas pico debieron mantenerse sólo por minutos, para luego, aparentemente, enfriarse por completo en horas o días.

Estas inferencias se basan en la zonación composicional de los minerales y en la reproducción experimental de texturas.

Se propusieron muchos mecanismos para explicar el origen del calor que llevó al punto de fusión a los cóndrulos8. Entre las causas que se postularon se encuentran el calentamiento por fricción de polvo viajando a través del gas, la energía liberada por ‘llamaradas’ magnéticas, relámpagos, cortocircuitos de líneas de campos magnéticos, calor de origen radiactivo resultante de emisiones de alta velocidad durante la fase T-Tauri del protosol o colisiones entre ‘pequeños’ cuerpos (menores a 1 m de diámetro)9.

Y aunque se pueden invocar varias causas para explicar el aumento de las temperaturas que condujeron a la fusión, todavía subsiste el problema de explicar el proceso de enfriamiento. El principal problema reside en que a las bajas presiones que deben haber prevalecido en la nebulosa solar, los líquidos no son estables.

Además, hay experimentos que muestran que los cóndrulos se hubieran evaporado de haber permanecido en estado líquido por largo tiempo. Y, aunque rápido, el enfriamiento fue, sin embargo, considerablemente más lento que si hubiese sido el resultado de enfriamiento por radiación en el espacio abierto. Todas estas observaciones indican que se formaron rápidamente y que nunca pudieron alcanzar el equilibrio.

Al presente, hay consenso en pensar que se formaron por calentamiento transitorio de un polvo de nebulosa ‘frío’ (menor a 1000 K), y la hipótesis predominante es que en la mayoría de los casos ese calentamiento transitorio fue producido por ondas de choque dentro de la nebulosa protosolar10.

Se piensa que en la parte interna de la nebulosa (a menos de 5 UA11 del centro), pudieron haberse generado ondas de choque capaces de producir esos eventos de calor súbito que llevaron a ciertos materiales al punto de fusión en forma de pequeñas gotas, y estas gotas, al enfriarse, dieron origen a los cóndrulos. Las ondas de choque son ondas que concentran gran presión de forma abrupta, se desplazan a muy altas velocidades y van seguidas de una inmediata descompresión. Este mecanismo, que genera diferencias de presión extremas y un brusco aumento de las temperaturas, se invoca como una posible causa de la fusión del material que produjo los cóndrulos.

En algunos modelos numéricos se muestra que las ondas de choque pueden producir el calentamiento y el enfriamiento rápido que aparentemente sufrieron los cóndrulos. Tales ondas de choque podrían haber sido más comunes en el Sistema Solar interno, ya que se estima que alrededor del 40% del polvo que en última instancia formó los asteroides y los planetas terrestres, fue procesado dentro de cóndrulos.

Las ondas de choque pudieron haberse producido por distintas razones, entre ellas, interacciones con estrellas cercanas, como estallidos de supernovas u ondas espirales de densidad. Estas últimas son producto de la distribución desigual de la masa en una nebulosa, lo que da como resultado entrelazados gravitacionales en hélice, que pueden pensarse como algo análogo a los brazos en espiral de las galaxias.

Se estima que la formación de algunos cóndrulos debió comenzar poco después o contemporáneamente a la formación de las CAIs (a las que se considera los objetos más antiguos del Sistema Solar) y que pudo prolongarse unos 5 Ma12.

Además, algunos cóndrulos contienen fragmentos relícticos de inclusiones refractarias de calcio y aluminio (las CAIs, descriptas a continuación), y de otros cóndrulos previamente desarrollados, lo que induce a pensar que la formación de cóndrulos fue reiterativa.

También es posible que algunos cóndrulos se hayan formado mucho más tardíamente a partir de un condensado de vapor y material fundido generado por impactos entre embriones planetarios una vez que el disco protoplanetario ya estaba mayormente disipado13.

3.1.1.3 El magnetismo remanente en muchos cóndrulos

Una característica que reviste gran interés de investigación es el magnetismo remanente que muchos cóndrulos tienen.

Las rocas que han pasado por procesos de fusión, y que contienen alguna cantidad de óxidos de hierro, al enfriarse en presencia de un campo magnético, cuando pasan por una temperatura crítica, llamada ‘punto de Curie14’, adquieren una disposición magnética orientada en función del campo magnético en el cual se encuentran en ese momento, y siguen conservando esa orientación magnética, llamada ‘magnetismo remanente’, a menos que vuelvan a estar a temperaturas iguales o mayores a las temperaturas de Curie (de acuerdo a los minerales, estas temperaturas pueden variar entre 120º hasta 680º o más, pero son siempre temperaturas menores a las del punto de fusión).

En el caso de las rocas terrestres, el magnetismo remanente es el fijado por la orientación del campo magnético terrestre existente al momento de enfriarse la roca. Este campo magnético es generado por el núcleo metálico terrestre en rotación; corrientes convectivas desarrolladas en el un núcleo externo líquido que rodea a un núcleo interno sólido, producen el llamado efecto ‘dínamo’, el gran imán terrestre.

El magnetismo remanente en los cóndrulos constituye una evidencia de que mientras se enfriaban pasaron por la temperatura de Curie en presencia de un campo magnético15.

Este fenómeno da lugar a una interesante polémica en torno a los cuerpos parentales de los condritos, si estos cóndrulos formaron parte alguna vez de un cuerpo con un núcleo metálico diferenciado (que sería el generador de ese campo magnético) o bien si ese magnetismo fue generado por “llamaradas magnéticas” durante la fase T-Tauri16 de la nebulosa en formación17.

3.1.2 Inclusiones de Calcio y Aluminio (CAIs)

Las CAIs son pequeños agregados irregulares o esferoidales de óxidos y silicatos de elementos altamente refractarios como Ca (calcio), Al (aluminio), Ti (titanio) y Mg (magnesio). Sus tamaños oscilan en la mayoría de los casos, entre 1μm18 y 1 cm, y, aunque hay algunas muy grandes, de hasta 2 a 3 cm, estas últimas solamente se encuentran en un pequeño grupo de condritos carbonáceos. Cuando son lo suficientemente grandes como para ser visibles a simple vista o a la lupa de mano, se destacan por sus colores blanco, rosa o en algunos raros casos, azul.

Las CAIs pueden tener formas irregulares, pueden también ser agregados altamente porosos de pequeños cristales (textura esponjosa), o ‘rosarios’ de cristales que se extienden a lo largo de varios milímetros, o pequeñas estructuras compactadas casi esféricas de pequeños cristales.

Muchos investigadores piensan que al menos algunas CAIs nunca pasaron por un estado líquido. Sus formas altamente irregulares, muy distintas de las formas esféricas o casi esféricas de los cóndrulos, su falta de una mesostasis vítrea, y su porosidad llevan a pensar que más bien se formaron como agregados de sólidos, producidos por procesos de condensación gas-sólido acaecidos dentro de la nebulosa protosolar19.

Otros investigadores han propuesto la idea de que al menos algunas CAIs podrían ser residuos de procesos de evaporación20.

De este modo, procesos de evaporación y condensación parecen haber sido los procesos dominantes durante la formación de las inclusiones refractarias, salvo algunas CAIs, las llamadas CAIs ígneas, a las que se supone estuvieron sometidas a procesos de fusión generalizada y evaporación parcial.

Las CAIs fueron por primera vez descriptas recién en 1968, y en principio se pensó que estaban restringidas sólo a unos pocos tipos de condritos carbonáceos.

Sin embargo, al presente han sido reconocidas en general en toda clase de condritos, excepto en un solo grupo de condritos carbonáceos, y son raras, y típicamente muy pequeñas en todos los condritos, salvo en los condritos carbonáceos.

Los minerales principales que forman las CAIs son: espinela (MgAl2O4), melilita (Ca2Al2SiO7-Ca2MgSi2O7), perovskita (CaTiO3), hibonita ((Ca(Al,Ti,Mg)12O19), anortita (CaAl2Si2O8), y piroxeno cálcico (CaMg2Si2O6).

El olivino monticelita es también común en un subtipo de CAIs (los olivinos son mayormente minerales de hierro y magnesio, pero en las CAIs puede aparecer este raro olivino con calcio, monticelita (CaMgSiO4). Aleaciones de hierro y níquel, Fe-Ni (taenita, kamacita, awaruita) y una amplia variedad de otros minerales pueden estar también presentes como fases menores o fases traza.

En 2014 se descubrió un raro tipo de granate en una CAI del famoso condrito carbonáceo Allende: fue denominado hutcheonita21, y su fórmula química es Ca3Ti2(SiAl2)O12.

Las CAIs han concitado mucho interés por varias razones: en primer lugar, porque consisten en aquellos minerales termodinámicamente predictibles como los primeros en condensarse a medida en que un gas caliente de composición solar se enfría.

Consistente con esto, las CAIs están notablemente empobrecidas en elementos volátiles (salvo cuando han sido alteradas por procesos secundarios en sus cuerpos parentales), y son ricas en elementos traza refractarios tales como Ba (bario), Y (itrio), Th (torio), Zr (circonio), Hf (hafnio), Nb (niobio), Ta (tantalio) y tierras raras. Muchas veces contienen pepitas metálicas microscópicas, llamadas ‘fremdlinge’, que consisten en metales, tales como Re (renio), Os (osmio), Ru (rutenio), Pt (platino), Ir (iridio), W (wolframio) y Mo (molibdeno), los cuales se condensan a temperaturas aún más altas que los minerales de Ca y Al.

En segundo lugar, las CAIs son los objetos más antiguos datados en el Sistema Solar, ya que anteceden en varios millones de años a los demás componentes condríticos. Por ese motivo, las edades de las CAIs son consideradas el punto cero del comienzo de la formación del Sistema Solar: 4.567 Ma22.

Basándose en la cronología de isótopos de corta vida, como el sistema 26Al/26Mg23 , se infiere que la mayoría de las CAIs se formaron en un corto período de tiempo, quizás unos 300.000 años, y que algunas de ellas estuvieron sometidas a fusión en etapas tardías.

Se reconocen varios diferentes tipos de CAIs. El tipo más común es el llamado ‘inclusiones de espinela y piroxeno’, que tienen típicamente menos de 1 mm de diámetro, excepto en un tipo de condritos carbonáceos, y consisten en pequeños granos o terrones de granos envueltos en diópsido aluminoso, a veces acompañado por anortita.

Otro tipo de CAIs, las llamadas de ‘tipo A’ tienen menos de 1 mm de diámetro (excepto en algunos condritos carbonáceos ) y consisten principalmente en melilita intercrecida con hibonita, espinela, perovskita , fasaíta (un raro piroxeno con aluminio y titanio) y pepitas de metales nobles. La mayoría tiene una textura esponjosa y una forma irregular, más raramente pueden ser esféricos y compactos. Tanto las inclusiones del tipo A como las de espinela y piroxeno pueden tener, excepcionalmente, más de un cm de diámetro, en algunos condritos carbonáceos.

Las CAIs de tipo B son típicamente más grandes, de hasta 1 cm de diámetro, más variadas en composición, y están restringidas a un tipo de condritos carbonáceos considerados muy primitivos. Un subtipo consiste en granos gruesos de melilita, de piroxeno cálcico, de anortita y de espinela. Otro subtipo consiste en forsterita (el olivino magnésico (Mg2SiO4)), melilita, piroxeno cálcico y espinela.

Las de tipo C, muy raras, consisten mayormente en espinela, piroxeno cálcico y anortita.

Un quinto tipo, las así llamadas CAIs ricas en hibonita, consisten en hibonita acompañada por espinela y perovskita.

Un sexto tipo, las esférulas de hibonita y silicatos, consisten en hibonita intercrecida con piroxeno aluminoso y perovskita, hospedadas en un vidrio de composición de piroxeno aluminoso.

CAIs de todos los tipos están típicamente rodeadas por un borde acrecionario de varias decenas de micrones de espesor que consiste esencialmente en los mismos minerales que están presentes en el interior, lo que parece ser el resultado de una interacción gas-sólido o gas-fundido a altas temperaturas.

Algunos investigadores postularon que las CAIs se condensaron como eyectos de explosiones de supernovas y que se incorporaron ya formadas a la nebulosa protosolar. Sin embargo, nuevas teorías sobre nucleosíntesis en supernovas tienden a desestimar esta hipótesis24.

Las CAIs en su conjunto tienen composiciones que se aproximan a la de los condensados de alta temperatura de un gas de composición solar, sin embargo, no todas parecen seguir exactamente la secuencia de condensación. Además, la textura de muchas CAIs indica que han sufrido historias complejas, incluyendo episodios de fusión, evaporación, reacción con la nebulosa de gas, y finalmente alteración por hidratación y/o metamorfismo en sus cuerpos parentales25.

Aun así, algunas CAIs, notablemente las esponjosas de Tipo A, tienen composiciones y texturas que inducen a pensar que efectivamente se trata de condensados de alta temperatura de gas nebular. Es posible que muchas otras CAIs hayan comenzado siendo estos condensados y luego experimentado episodios subsiguientes de altas temperaturas por corto tiempo26.

Al margen de estos detalles, las CAIs proveen evidencias de que algo del polvo de la nebulosa pasó por eventos pasajeros de calentamiento que alcanzaron temperaturas de hasta 1700 K. Estas son temperaturas mucho más altas que las que la nebulosa pudo haber tenido alguna vez en la posición del cinturón de asteroides. Por esta y otras razones, hay un creciente consenso en pensar que las CAIs se formaron cerca del Sol27 y que posteriormente fueron expulsadas hacia la nebulosa más externa, quizás barridas radialmente por vientos de rayos X.

De acuerdo al modelo de dispersión debido a vientos de rayos X, tanto los cóndrulos como las CAIs se habrían formado cerca del Sol y luego habrían sido transportadas radialmente hasta su lugar de acreción, en el cinturón de asteroides, junto con la matrix condrítica, o aún más lejos.

Otros modelos postulan, en cambio, un lugar de formación de los cóndrulos y de la matrix muy cercano al lugar de acreción en el cinturón de asteroides, situando el lugar de origen de las inclusiones refractarias mucho más cercano al protosol28.

3.1.3 Agregados de Olivino Ameboidales (AOAs)

Los AOAs son conjuntos de granos principalmente de olivino forsterita con cantidades menores de metal de Fe y Ni, de espinela, de diópsido aluminoso, y rara vez, de anortita y melilita. Son de grano fino (5 a 20 μm) y tienen dimensiones similares a la de los cóndrulos del mismo meteorito en el que se hallan.

Algunos contienen pequeñas CAIs fundidas que consisten mayormente en espinela y piroxeno.

En algunos AOAs, el olivino ha sido reemplazado parcialmente por enstatita. También algunos tienen texturas ígneas, sugiriendo que han estado parcialmente fundidos.

Los AOAs muy posiblemente representen agregados de granos condensados a partir de la nebulosa solar a altas temperaturas. Podrían haberse formado en el mismo entorno que las CAIs, pero a temperaturas algo más bajas 29, y no al mismo tiempo ni en el mismo entorno que los cóndrulos30.

3.1.4 Matrix condrítica

El material que constituye la matrix de los condritos es un agregado de granos minerales de 10 nm31 a 5 μm de tamaño que rodea las inclusiones refractarias y los cóndrulos y llena los intersticios entre ellos.

En los condritos no metamorfizados la matrix está compuesta en gran parte por cristales de olivino magnésico y piroxeno, y partículas de un silicato ferro magnesiano amorfo, y aparentemente ha estado sometida a evaporación y recondensación durante la formación de los cóndrulos.

Muchos condritos tienen una matrix oscura, compuesta de óxido de hierro (FeO) y un material de grano muy fino y rico en volátiles (típicamente el tamaño del grano es alrededor de 1 μm). Puede ser bastante heterogénea, aún a escala de unos 10 μm. Es también variable entre las distintas clases de meteoritos, con un rango de variación de hasta el doble en proporciones de contenidos de magnesio en relación a silicio (Mg/Si), aluminio en relación a silicio (Al/Si) y sodio en relación a silicio (Na/Si)32.

Los constituyentes primarios parecen ser un piroxeno pobre en hierro y calcio, olivino, y un material amorfo, aunque también pueden estar presentes magnetita, hierro metálico, y una amplia variedad de silicatos, sulfuros, carbonatos y otros minerales.

En los meteoritos más ricos en volátiles, el olivino y el piroxeno han sido alterados a serpentina (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4) y clorita (Mg,Fe,Al)6(Al,Si)4O10(OH)8), y en los condritos carbonáceos un mineral carbonoso está presente en cantidades sustanciales.