Un asteroide chocó contra Marte hace 11 millones de años y envió pedazos del planeta rojo a través del espacio. Uno de estos trozos de Marte finalmente se estrelló contra la Tierra en algún lugar cerca de Purdue y es uno de los pocos meteoritos que se pueden rastrear directamente hasta Marte. Este meteorito fue redescubierto en un cajón de la Universidad Purdue en 1931 y por eso se le llamó Meteorito Lafayette.
Durante las primeras investigaciones del meteorito Lafayette, los científicos descubrieron que había interactuado con agua líquida mientras estaba en Marte. Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cuándo tuvo lugar esa interacción con el agua líquida. Una colaboración internacional de científicos, incluidos dos de la Facultad de Ciencias de la Universidad Purdue, ha determinado recientemente la edad de los minerales en el Meteorito Lafayette que se formó cuando había agua líquida. El equipo ha publicado sus hallazgos en Cartas de perspectiva geoquímica.
Marissa Tremblay, profesora asistente del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) de la Universidad Purdue, es la autora principal de esta publicación. Utiliza gases nobles como helio, neón y argón para estudiar los procesos físicos y químicos que dan forma a las superficies de la Tierra y otros planetas. Ella explica que algunos meteoritos de Marte contienen minerales que se formaron mediante la interacción con agua líquida mientras aún estaban en Marte.
«Por lo tanto, la datación de estos minerales puede decirnos cuándo hubo agua líquida en la superficie de Marte o cerca de ella en el pasado geológico del planeta», dice. «Fechamos estos minerales en el meteorito marciano Lafayette y descubrimos que se formaron hace 742 millones de años. No creemos que hubiera abundante agua líquida en la superficie de Marte en ese momento. En cambio, creemos que el agua provino del derretimiento de minerales cercanos. hielo subterráneo llamado permafrost, y que el derretimiento del permafrost fue causado por la actividad magmática que todavía ocurre periódicamente en Marte hasta el día de hoy».
En esta publicación, su equipo demostró que la edad obtenida para el momento de la interacción agua-roca en Marte era sólida y que el cronómetro utilizado no se vio afectado por lo que le sucedió a Lafayette después de haber sido alterado en presencia de agua.
«La edad podría haber sido afectada por el impacto que expulsó el Meteorito Lafayette de Marte, el calentamiento que experimentó Lafayette durante los 11 millones de años que estuvo flotando en el espacio, o el calentamiento que experimentó Lafayette cuando cayó a la Tierra y se quemó un poco. en la atmósfera de la Tierra», afirma. «Pero pudimos demostrar que ninguna de estas cosas afectó la edad de alteración acuosa en Lafayette».
Ryan Ickert, científico investigador senior de Purdue EAPS, es coautor del artículo. Utiliza isótopos estables y radiactivos pesados para estudiar las escalas de tiempo de los procesos geológicos. Demostró que otros datos isotópicos (utilizados anteriormente para estimar el momento de la interacción agua-roca en Marte) eran problemáticos y probablemente se habían visto afectados por otros procesos.
«Este meteorito tiene evidencia única de que reaccionó con agua. La fecha exacta de esto fue controvertida, y nuestra publicación data cuando había agua presente», dice.
Encontrado en un cajón
Gracias a la investigación, se sabe bastante sobre la historia del origen del Meteorito Lafayette. Fue expulsado de la superficie de Marte hace unos 11 millones de años por un impacto.
«Lo sabemos porque, una vez expulsado de Marte, el meteorito experimentó un bombardeo de partículas de rayos cósmicos en el espacio exterior, lo que provocó que se produjeran ciertos isótopos en Lafayette», afirma Tremblay. «Muchos meteoroides se producen por impactos en Marte y otros cuerpos planetarios, pero sólo unos pocos acabarán cayendo a la Tierra».
Pero una vez que Lafayette llegó a la Tierra, la historia se vuelve un poco confusa. Se sabe con certeza que el meteorito fue encontrado en un cajón de la Universidad Purdue en 1931. Pero cómo llegó allí sigue siendo un misterio. Tremblay y otros avanzaron en la explicación de la historia de la línea de tiempo posterior a la Tierra en una publicación reciente.
«Utilizamos contaminantes orgánicos de la Tierra encontrados en Lafayette (específicamente, enfermedades de los cultivos) que fueron particularmente frecuentes en ciertos años para limitar cuándo podría haber caído y si alguien pudo haber presenciado la caída del meteorito», dice Tremblay.
Meteoritos: cápsulas del tiempo del universo
Los meteoritos son cápsulas del tiempo sólidas de planetas y cuerpos celestes de nuestro universo. Llevan consigo fragmentos de datos que los geocronólogos pueden desbloquear. Se diferencian de las rocas que se pueden encontrar en la Tierra por una corteza que se forma a partir de su descenso a través de nuestra atmósfera y que a menudo forma una entrada de fuego visible en el cielo nocturno.
«Podemos identificar los meteoritos estudiando qué minerales están presentes en ellos y las relaciones entre estos minerales dentro del meteorito», dice Tremblay. «Los meteoritos suelen ser más densos que las rocas terrestres, contienen metal y son magnéticos. También podemos buscar cosas como una corteza de fusión que se forma durante la entrada a la atmósfera terrestre. Finalmente, podemos usar la química de los meteoritos (específicamente su composición de isótopos de oxígeno). para identificar de qué cuerpo planetario provienen o a qué tipo de meteorito pertenece».
Una colaboración internacional
El equipo involucrado en esta publicación incluyó una colaboración internacional de científicos. El equipo también incluye a Darren F. Mark, Dan N. Barfod, Benjamin E. Cohen, Martin R. Lee, Tim Tomkinson y Caroline L. Smith en representación del Centro de Investigación Ambiental de las Universidades Escocesas (SUERC), el Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de St Andrews, la Facultad de Ciencias Geográficas y de la Tierra de la Universidad de Glasgow, la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol y el Grupo de Ciencias del Museo de Historia Natural de Londres.
«Antes de mudarnos a Purdue, Ryan y yo trabajamos en el Centro de Investigación Ambiental de las Universidades Escocesas, donde se llevaron a cabo los análisis isotópicos argón-argón de los minerales alterados en Lafayette», dice Tremblay. «Nuestros colaboradores de SUERC, la Universidad de Glasgow y el Museo de Historia Natural han trabajado mucho estudiando la historia de Lafayette».
Datar los minerales de alteración en Lafayette y, más en general, en esta clase de meteoritos de Marte llamados najlitas, ha sido un objetivo a largo plazo en la ciencia planetaria porque los científicos saben que la alteración ocurrió en presencia de agua líquida en Marte. Sin embargo, estos materiales son especialmente difíciles de fechar, y los intentos anteriores de fecharlos habían sido muy inciertos y/o probablemente afectados por procesos distintos a la alteración acuosa.
«Hemos demostrado una forma sólida de fechar minerales alterados en meteoritos que se puede aplicar a otros meteoritos y cuerpos planetarios para comprender cuándo pudo haber estado presente agua líquida», dice Tremblay.
Gracias al Fondo de Meteoritos para Pregrado de Stahura, Tremblay e Ickert podrán continuar estudiando la geoquímica y la historia de los meteoritos y los estudiantes universitarios de Purdue EAPS podrán ayudar en esta investigación.
