UN XENOLITO DE UN COMETA EN EL INTERIOR DE LA CONDRITA CARBONÁCEA LA PAZ 02342
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UN XENOLITO
DE UN COMETA
EN EL INTERIOR
DE LA CONDRITA
CARBONÁCEA
LA PAZ 02342
JOSEP M. TRIGO-RODRÍGUEZ
LAS CONDRITAS CARBONÁCEAS PUEDEN
CONTENER FRAGMENTOS DE OTROS
CUERPOS PRESERVADOS EN SU INTERIOR.
EL ESTUDIO EN EL INSTITUTO DE CIENCIAS
DEL ESPACIO DE LA CONDRITA CARBONÁCEA
LA PAZ 02342, RECUPERADA EN LA
ANTÁRTIDA, HA PERMITIDO DESCUBRIR UN
CLASTO QUE TRAE UN PRECIOSO MENSAJE
SOBRE LA QUÍMICA PRIMIGENIA DEL
ENTORNO EN QUE CONDENSÓ.
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FIGURA 1. Un fragmento de un cometa alojado dentro
de La Paz 02342. (L. Nittler/Carnegie Inst.)
Los meteoritos denominados dríticos que tenemos en nues- del amasijo de cuerpos roco-
condritas constituyen un legado tros laboratorios se agregaron sos con abundancias significati-
fósil de la agregación de los ma- formando asteroides y cometas vas de elementos radioactivos co-
teriales que giraban alrededor suficientemente pequeños pa- mo el Al26 y el Fe60 tendríamos
del Sol hace unos 4565 millones ra que sus materiales no se fun- un cuerpo calentado, no solo
de años. Entre esos meteoritos, diesen como sí lo harían los que por los abundantes impactos, si-
las llamadas condritas carboná- formaron cuerpos planetarios no bien desde dentro, fruto de la
ceas muestrean regiones primi- de varios centenares de kilóme- desintegración radiactiva de esos
genias del disco protoplaneta- tros de diámetro. De estos últi- componentes. Cuerpos rocosos
rio, suficientemente alejadas del mos los mayores exponentes son de cientos de kilómetros de diá-
Sol como para que también agre- Vesta y Ceres aunque ambos as- metro difícilmente pueden irra-
gasen materia orgánica, hielos y teroides también ejemplifican al- diar al espacio ese calor y, por
minerales hidratados. Estos pri- go sumamente importante: las tanto, se sucede la diferencia-
meros cuerpos sólidos agrega- diferencias iniciales en el co- ción, es decir, la segregación quí-
dos se denominan planetesimales. ciente de roca:hielo. Si los pla- mica del cuerpo mientras se en-
De hecho, esos meteoritos con- netesimales crecen rápidamente cuentra fundido.
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artículo | Un xenolito de un cometa en el interior de la condrita carbonácea La Paz 02342
ser cometas (Trigo-Rodríguez,
2015). Nuestra motivación cien-
tífica persigue, de hecho, res-
ponder grandes preguntas sobre
la llegada de esos materiales a la
Tierra y la posibilidad de que ha-
yan sido capaces de transportar
materia orgánica y agua de ma-
nera eficiente (Trigo-Rodríguez
et al., 2019).
Entre todas las preguntas que
nos planteamos podríamos sin-
tetizar aquí tres que hemos po-
dido responder en la investi-
2 gación que describo en este
artículo: ¿pueden los estudios
de los meteoritos condríticos
aportarnos información de es-
tadios todavía más pretéritos en
la formación de nuestro sistema
planetario? ¿Pueden esas con-
dritas contener materiales de
cuerpos más frágiles que ni tan
siquiera soñamos encontrar en
nuestras colecciones? ¿Pueden
esas condritas proporcionarnos
pistas de cómo el agua llegó a
nuestro planeta?
BUSCANDO LAS CLAVES
3 DEL TRANSPORTE DE AGUA
A LA TIERRA
Especializado en los procesos de
Para hacer exitosa nuestra ex- cio, ICE (CSIC-IEEC) llevamos formación de esos objetos pri-
ploración del Sistema Solar nos más de una década trabajando mitivos en base al estudio de las
interesan los asteroides ricos en en meteoritos únicos pertene- condritas carbonáceas, nuestro
materia orgánica y agua, así co- cientes a la colección antártica grupo de investigación es pione-
mo en metales y tierras raras, de la NASA para poder indagar ro en la identificación de mine-
puesto que son materiales que en la composición de sus cuer- rales hidratados. El análisis con
necesitaremos allá donde vaya- pos progenitores y, de ese modo, moderna instrumentación de ta-
mos. Tales componentes van a descubrir los misterios que alber- les minerales de alteración acuo-
requerir que aprendamos a desa- gan. Nuestros estudios recien- sa nos permite reconstruir las
rrollar las técnicas de Utilización tes corroboran que las condritas primeras fases de hidratación
de Recursos In Situ (conocidas por carbonáceas fueron capaces de que sufrieron los asteroides tras
el acrónimo anglosajón: ISRU) a transportar agua de manera muy su agregación. Los estudios de
la vez que identifiquemos los ma- eficiente en sus matrices y que datación de los carbonatos na-
teriales primigenios preservados una parte procedería de cuer- cidos en las matrices de las con-
en meteoritos primitivos e inal- pos mucho más alejados que se dritas carbonáceas revelan que
terados desde su formación. En denominan asteroides transicio- algunos asteroides carbonáceos
el Instituto de Ciencias del Espa- nales pero que también podrían estuvieron alterados por agua
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durante los primeros diez millo- La búsqueda que estamos rea- FIGURA 2. La lámina del meteorito en
nes de años tras su formación. A lizando desde el CSIC de los me- donde se marca el lugar exacto donde
se incorporó el clasto cometario dentro
pesar de lo que pudiésemos pen- teoritos más primitivos e inal- del meteorito. (C. E. Moyano-Cambero
sar, esa alteración no fue en to- terados que conocemos hayan et al./Carnegie Inst./CSIC-IEEC)
dos los casos extensiva y homo- llegado a la Tierra puede reali-
FIGURA 3. Imagen de microscopio
génea, sino que dependió de la zarse en el ICE dado que es el electrónico de la zona de la condrita
peculiar agregación de hielos o único centro en el estado espa- carbonácea La Paz 02342 que
fases hidratadas a escala micro y ñol repositorio internacional contiene el xenolito cometario y, en la
parte superior derecha, se muestra
nanométrica (Trigo-Rodríguez et de meteoritos antárticos. Estas ampliado. (CSIC-IEEC/Carnegie Inst.)
al., 2019). muestras únicas llegan, bajo peti-
En 2012, mientras estudiába- ción previa, desde el Johnson Spa-
mos una de las condritas carbo- ce Center de la NASA para su estu- samente ese estudio detallado ha
náceas llegadas a nuestra Sala dio en Barcelona. De ese modo revelado que un cúmulo de afor-
Blanca de Meteorítica del ICE los investigadores tenemos ac- tunadas circunstancias permitió
desde la colección antártica de ceso a muestras únicas, pudien- que se preservase ese único clas-
la NASA, descubrimos en ella al- do seleccionar aquellas que no to cometario en el interior de es-
go realmente inusual: un peque- han sufrido metamorfismo tér- ta condrita carbonácea.
ño fragmento extraordinaria- mico ni alteración acuosa extre- Además de identificar ese frag-
mente rico en materia orgánica, ma. El asteroide progenitor de mento cometario en el interior
técnicamente llamado clasto o esta condrita carbonácea sufrió de un meteorito, también en-
xenolito, que despertó nuestra alteración acuosa pero afortu- contramos otros detalles que evi-
atención. Ese fascinante meteo- nadamente no fue extensiva ni denciaban que esa condrita car-
rito, denominado La Paz 02342, homogénea, lo que hizo que se bonácea incorporó materiales
pertenece a un grupo de con- preservasen las propiedades úni- del disco protoplanetario embe-
dritas carbonáceas de gran rele- cas de este clasto cometario, en- bidos en hielos (Figura 4). En-
vancia y que constituyen un le- tre ellas su riqueza en diminu- tre ellos debieron estar elemen-
gado fósil de la creación de los tos granos minerales formados tos moderadamente volátiles
primeros asteroides, denomina- en estrellas del entorno en el como sospechábamos con el so-
dos genéricamente planetesi- que nació el Sol. Nuestro estudio dio (Na) (Trigo-Rodríguez et al.,
males. No imaginábamos enton- concluye que este diminuto frag- 2004). Los materiales anóma-
ces que nuestro descubrimiento mento incorporó no solo hielos los en oxígeno (O) son, de he-
demostraría que en su interior sino materiales procedentes del cho, ricos en sodio (Na) y azu-
también son capaces de pre- medio interestelar. fre (S), como también revelaron
servar muestras únicas de otros Cabe enfatizar y agradecer que los datos de microscopía electró-
objetos mucho más ricos en la caracterización del estudio del nica de transmisión de barrido
materia orgánica y volátiles, co- clasto cometario pudo comple- (STEM) que proporcionan nue-
nocidos como cometas. tarse en gran profundidad en la vas claves sobre la formación del
Ese clasto cometario al que me Carnegie Institution of Washington xenolito. En la Figura 5 vemos
refiero posee un tamaño de unas y otros centros norteamericanos imágenes de rayos X de los de-
cien micras y se encuentra encas- en donde se empleó instrumen- nominados GEMS (acrónimo de
trado en la matriz de la condri- tación inexistente en España pa- Glass with Embeded Metals and Sul-
ta carbonácea La Paz 02342. Está ra este tipo de estudios, particu- fides), sulfuros y la materia orgá-
compuesto por una mezcla anó- larmente un espectrómetro de nica (OM) en la sección pobre
mala de materiales orgánicos, si- masas de iones secundarios (na- en 16O identificada en el xeno-
licatos amorfos y cristalinos, sul- no-SIMS) que permite el son- lito. Esos GEMS parecen apun-
fatos de sodio, sulfuros y granos deo electrónico de la muestra tar a que el clasto fue también
presolares, estos últimos siendo tanto a nivel isotópico como de sujeto a los rayos cósmicos en su
condensados de estrellas que en- análisis de elementos traza a es- tránsito final. Nótese que los ma-
riquecieron los materiales primi- cala nanométrica (Nittler et al., pas elementales, particularmen-
genios de nuestro Sistema Solar. 2019; Burgess et al., 2021). Preci- te los de hierro (Fe) y azufre (S),
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artículo | Un xenolito de un cometa en el interior de la condrita carbonácea La Paz 02342
cometas y objetos transneptu-
nianos. Por tanto, este xenolito
4 representa un bloque de cons-
trucción primordial de cuerpos
helados ricos en carbono. En ese
sentido, la Figura 6 nos explica
más cosas sobre la materia orgá-
nica contenida en él emplean-
do la técnica de espectroscopia
de absorción de rayos X cerca
del borde (XANES). En esa figu-
ra podemos comprobar que el
xenolito es más homogéneo iso-
tópicamente en hidrógeno y ni-
trógeno, aunque posee puntos
ricos en deuterio (D) y 15N que
suelen ser anomalías típicas del
medio interestelar. En la Figu-
ra 6d vemos los espectros C-XA-
NES de OM en secciones de la
matriz La Paz 02342 y el CRC.
Las líneas azules verticales indi-
can absorciones debidas al car-
bono aromático (de izquierda a
derecha), grupos funcionales ce-
tonas y grupos funcionales car-
boxilo. La sección desde cerca
del borde del CRC muestra una
distribución intermedia de gru-
pos funcionales.
Que el cociente D/H sea bajo
en la materia orgánica del clas-
to en comparación con la de las
condritas carbonáceas CR y cier-
tos micrometeoritos ultracarbo-
náceos y partículas de polvo in-
terplanetario parece sugerirnos
5 un cambio temporal en la com-
posición de la materia orgáni-
ca en el Sistema Solar exterior.
confirman que los granos de alto mente desequilibrado por lo que Mientras el material presolar o
número atómico visibles dentro ha preservado incluso esas pecu- de formación temprana fue más
del GEMS central son, de hecho, liaridades isotópicas. rico en deuterio (D), aquel que
diminutos granos de metal y sul- Así pues, estos resultados de- se formó más lentamente y bajo
furo. El sodio (Na) parece estar muestran que el xenolito proce- el fotoprocesamiento UV de pre-
asociado con el carbono (C) y el de de aquellos materiales dispo- cursores orgánicos, acabó siendo
oxígeno (O) en la superficie del nibles en el disco exterior y en menos anómalo. Si estamos en
grano GEMS central y, por tanto, un momento temprano en don- lo cierto y tal evolución tempo-
no incorporado al interior. Es- de quizás se formasen los come- ral en D/H cometario existe, no
tamos frente a un material alta- tesimales que darían lugar a los sería sorprendente que los ma-
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teriales cometarios muestreados mativas de nuestro sistema pla- FIGURA 4. Evidencia de la incorpo-
por las condritas CR sean menos netario. De hecho, los materiales ración de hielo a la parte externa del
clasto antes de incorporarse al me-
anómalos, ya que estos meteori- formativos de estos objetos no teorito. Ese hielo poseía un contenido
tos tienen las edades de acreción suelen sobrevivir los tránsitos de isotópico pobre en 16O. Por ello arriba
más jóvenes. La presencia del millones de años que los trans- se muestra que el borde del clasto en
su límite con la matriz presenta granos
xenolito en La Paz 02342 indi- portan hasta la órbita terrestre y, anómalos ricos en 18O (o sea, pobres
ca que el transporte hacia el in- si lo hacen, se fragmentan y vola- en 16O). Fijémonos en el mapa de color
terior también afectó las últimas tilizan en su entrada a la atmós- compuesto mediante espectrometría
de rayos X usando un microscopio
etapas de la acreción de los pla- fera a velocidades hipersónicas. electrónico (SEM-EDS). Rojo, sodio;
netesimales y, por tanto, propor- Precisamente por ello materia- verde, carbono; azul, azufre. (CSIC-
ciona nueva evidencia para una les ultracarbonáceos como el IEEC/Carnegie Inst.)
conexión entre cometas y aste- descubierto son sumamente ra- FIGURA 5. Imágenes de rayos X (EDX)
roides carbonáceos (Figura 7). ros y solo se han podido identi- de los denominados GEMS (acrónimo
Así pues, este descubrimien- ficar hasta la fecha en forma de de Glass with Embeded Metals and
Sulfides), sulfuros y la materia orgánica
to demuestra que los asteroides micrometeoritos, no siempre (OM) en la sección pobre en 16O identifi-
carbonáceos formados en las re- tan bien preservados como en cada en el xenolito. Para más detalles
giones externas también incor- La Paz 02342. El descubrimien- véase el texto. (Nittler et al., 2019)
poraron materiales de cuerpos to ahora presentado proporcio-
mucho más alejados y nuestro es- na nuevas pistas sobre los frágiles
tudio abre una nueva vía de ex- materiales que forman este ti- materiales a nanoescala para ser
ploración con las técnicas más po de objetos y que surgirían de capaces de descubrir estos mate-
avanzadas. En cierto modo po- un medio enriquecido en cier- riales llegados desde los más re-
dríamos decir que las propie- tos elementos volátiles que pro- motos confines del Sistema Solar
dades y la composición única bablemente fueron barridos del y, al mismo tiempo, estar prepa-
de este diminuto clasto come- interior del disco protoplane- rados para analizar en nuestras
tario nos brinda un mensaje en tario por el intenso viento este- salas blancas los materiales llega-
una botella. Nos facilitan infor- lar, como es el caso del sodio y el dos desde futuras misiones de re-
mación única sobre la anómala azufre (Trigo-Rodríguez y Blum, torno de muestras.
composición de una zona aleja- 2021). Habrá que prestar aten-
da del disco protoplanetario en ción futura a la fina estructu- AGRADECIMIENTOS
la que condensaron los prime- ra de la matriz que compacta los El proyecto de investigación en
ros cometas. De hecho, ese tipo cometas, dado que posee una el marco del cual seguimos inves-
de materiales sospechamos que enorme capacidad para retener tigando el xenolito es PGC2018
formaron los llamados objetos fases volátiles y materia orgáni- 097374-B-I00, financiado por FE-
transneptunianos. ca presentes en sus regiones de DER/Ministerio de Ciencia e In-
agregación. novación–Agencia Estatal de In-
IMPLICACIONES PARA LA Por otro lado, y no menos re- vestigación. El descubrimiento y
EXPLORACIÓN FUTURA levante, la presencia de un frag- sus estudios iniciales tuvieron lu-
DE COMETAS Y OBJETOS mento de un cometa en el inte- gar en el marco de dos proyectos
TRANSNEPTUNIANOS rior de un meteorito de origen del Plan Nacional de Astrono-
Existe un interés creciente por asteroidal permite obtener pis- mía y Astrofísica AYA2011-26522
parte de diversas agencias espa- tas sobre el proceso de fragmen- y AYA2015-67175-P (P.I. JMTR)
ciales en el estudio de los llama- tación y acreción de esos mate- que estuvieron centrados en el
dos objetos transneptunianos. riales cometarios en el interior estudio de materiales primitivos
Futuras misiones de explora- de asteroides condríticos, de los preservados en meteoritos. Fi-
ción y retorno de materiales des- que proceden las condritas car- nalmente, mi mayor agradeci-
de esos lejanos cuerpos, como la bonáceas más primitivas que dis- miento a Larry Nittler y Rhonda
que acabamos de proponer al as- ponemos en nuestros labora- Stroud por su enorme trabajo en
teroide Ceres, aportarían pistas torios. Cabe redoblar nuestros la Carnegie Institution sobre este
muy valiosas sobre las etapas for- esfuerzos en el estudio de estos xenolito, todavía inacabado. ( )
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FIGURA 6. Mapas de química isotópica
6 y de grupos funcionales de la materia
orgánica contenida en el xenolito de La
Paz 02342. Las figuras de la izquier-
da (a–c) son mosaicos de imágenes
obtenidas mediante NanoSIMS a) para
el isótopo 12C, b) para el cociente deu-
terio-hidrógeno (D/H) (escala de color
logarítmica) y c) para δ15N, normaliza-
dos a los valores terrestres. En d) se
comparan los valores del clasto (borde
e interior) con los de la matriz del
meteorito. (Nittler et al., 2019)
FIGURA 7. Diagrama esquemático de
los principales sucesos acaecidos so-
bre el xenolito llegado en el interior de
la condrita carbonácea La Paz 02342.
Léase en el sentido de las agujas del
reloj siguiendo las flechas hasta su
llegada a la Tierra. (Cortesía del autor)
7 tes», en «Planetary Mineralogy»,
European Mineralogical Union Notes
in Mineralogy, Vol. 15, pp. 67-87.
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ca y J. Fabregat (2004). «Chemi-
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—Trigo-Rodríguez, J. M. y J. Blum
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Soc., doi:10.1093/mnras/stab2827.
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vidson, C. E. Moyano-Cambero y S. tic asteroids and comets from the Contacto: trigo@ice.csic.es.
Tanbakouei (2019). «A cometary study of carbonaceous chondri-
44 | nº270 | diciembre 2021 |También puede leer
