martes, 9 de septiembre de 2014

Meteoritos: Cuerpos menores del Sistema Solar

(Republicamos este artículo de Astrofísica y Física por el interés que han despertado los meteoros, y meteoritos, estos días)
 
Lo primero que vamos a aclarar antes de entrar en materia son unas definiciones que muchas veces se confunden y que los medios de comunicación no siempre tratan adecuadamente.
Meteorito: Un meteorito es un meteoroide que alcanza la superficie de un planeta debido a que no se desintegra por completo en la atmósfera. La luminosidad dejada al desintegrarse se denomina meteoro.
Meteoro: Meteoro, en su uso astronómico, es un concepto que se reserva para distinguir el fenómeno luminoso que se produce cuando un meteoroide atraviesa nuestra atmósfera. Es sinónimo de estrella fugaz, término impropio, ya que no se trata de estrellas que se desprendan de la bóveda celeste.
Meteoroide: Un meteoroide es un cuerpo menor del Sistema Solar de, aproximadamente, entre 100 µm hasta 50 m (de diámetro máximo). El límite superior de tamaño, 50 m, se emplea para diferenciarlo de los cometas y de los asteroides, mientras que el límite inferior de tamaño, 100 µm, se emplea para diferenciarlo del polvo cósmico, no obstante, los límites de tamaño no suelen usarse muy estrictamente siendo ambigua la designación de los objetos que se encuentren cercanos a estos límites.
Asteroide: Un asteroide es un cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico más pequeño que un planeta y mayor que un meteoroide, que orbita alrededor del Sol en una órbita interior a la de Neptuno.
Cometa: Los cometas son cuerpos celestes constituidos por hielo, polvo y rocas que orbitan alrededor del Sol siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas.





Meteoritos


Estimaciones realizadas por métodos independientes indican que cada año llegan a la superficie de nuestro planeta entre 40 y 80 mil toneladas de materia interplanetaria. La fricción que sufren los diferentes cuerpos con la atmósfera terrestre se denomina ablación. En este proceso se pierde aproximadamente el 95% de la masa del cuerpo. Conformen profundizan en la atmósfera, van sufriendo choques continuos con las moléculas de la estratosfera, que van calentando sucesivamente la superficie del meteoroide.

A una altura aproximada de un centenar de kilómetros sobre la superficie terrestre el meteoroide alcanza una temperatura de 1.500ºC. En este momento comienza la ablación. Los diferentes minerales que componen el meteoroide comienzan a fusionarse y por ello se desprenden del cuerpo inicial emitiendo gases en el proceso que rodean al meteoroide. De este modo se forma la breve estela que podemos ver y que denominamos estrella fugaz, y que en general suele durar pocos segundos. Las columnas de gas suelen alcanzar temperaturas de entre 4.000ºC y 5.000ºC, mientras que la parte frontal del meteoroide puede alcanzar temperaturas de 10.000ºC. Estas fuerzas de fricción y las grandes temperaturas alcanzadas provocan que el meteoroide pierda masa en muy poco tiempo.

Los grandes meteoroides podrían chocar con la Tierra con una fracción de su velocidad cósmica, originando un cráter de hipervelocidad de impacto. El tamaño y tipo del cráter dependerá del tamaño, de la composición, del grado de fragmentación, y del ángulo entrante del meteorito. La fuerza de tales colisiones tiene el potencial de causar una destrucción extensa. Los choques a hipervelocidad más frecuentes, normalmente son causados por un meteorito metálico, los cuales son más resistentes y transitan intactos en la atmósfera terrestre.

Bólido
Un bólido o bola de fuego es todo aquel meteoro con un brillo similar o superior al planeta Venus. Estos brillantes meteoros son producidos por partículas cuyas masas oscilan entre unos pocos gramos y miles de toneladas. Los meteoroides con una masa superior a varias docenas de kilogramos, si penetran en nuestra atmósfera con la geometría adecuada, pueden sobrevivir parcialmente al proceso de ablación, alcanzando entonces la superficie terrestre en forma de meteoritos.

Los meteoritos se nombran siempre como el lugar en donde fueron encontrados, generalmente una ciudad próxima o alguna característica geográfica. En los casos donde muchos meteoritos son encontrados en un mismo lugar, el nombre puede ser seguido por un número o una letra (ejemplo: Allan Hills 84001).


Clasificación de los meteoritos

Aunque hay diversas clasificaciones, una de las más importantes es la que recoge los aspectos de composición y procedencia  de los meteoritos. En esta división podemos encontrar:

1) Primitivos: es el material más primitivo de nuestro sistema solar (tienen varios miles de millones de años) que se han mantenido prácticamente inalteradas desde que se formaron, es decir, nunca han sufrido procesos de fusión o diferenciación. Se cree que se formaron por condensación directa de la nébula solar y a partir de ellas se formaron los cuerpos de nuestro sistema solar. Es decir, estos meteoritos son muchos más antiguos que las rocas que componen nuestro planeta, por lo que pueden darnos información sobre la composición y los procesos físico-químicos que se dieron en el Sistema Solar primitivo. Los meteoritos primitivos constituyen el 86% de los meteoritos encontrados.
En general, estos meteoritos se denominan condritas porque en su estructura encontramos mayoritariamente una amalgama de esférulas vítreas de naturaleza ígnea que se denominan cóndrulos.
Los procesos que calentaron los materiales primigenios para fundirlos y así crear los componentes de las condritas fueron muy variados y posiblemente fueron variando con el tiempo. Por un lado, el Sol recién nacido era fuente de intensos campos magnéticos, de un flujo continuo de partículas de radiación electromagnética muy energética.
 Existen diferentes clases de condritas  debido a que no todas ellas poseen materiales inalterados cuyos componentes sean completamente representativos de los materiales primigenios, pues buena parte de ellas sufrieron algún tipo de alteración en sus cuerpos progenitores.
Condrita NWA 869.

-Las condritas ordinarias: son las condritas más comunes que han llegado hasta la Tierra. En su composición encontramos hierros y silicatos. Suelen proceder de asteroides pequeños y se clasifican por su composición proporcional de hierro.

-Las condritas de enstatita: meteoritos rocosos formados principalmente por un mineral denominado enstatita MgSiO3. No son muy abundantes, pero constituyen los minerales fósiles a partir de los cuales se formó la Tierra, ya que su composición es la más similar que existe entre los meteoritos a la de nuestro planeta. Por ello los científicos creen que una combinación de estos meteoritos dieron lugar, por agregación, a los embriones constitutivos de la Tierra. De esta teoría también se puede deducir su escaso número: tan sólo unos pocos bloques se habrían dispersado de la región de formación de los planetas terrestres hacia el cinturón principal y desde allí, nos llegarían a cuentagotas.

Condrita carbonácea

-Las condritas carbonáceas: Las condritas carbonáceas también son conocidas como condritas C, y representan el 5% de las condritas caídas. Se caracterizan por la presencia de compuestos de carbono, incluidos los aminoácidos. Tienen la proporción más alta de compuestos volátiles, por lo que se considera que son las que se han formado más lejos del Sol. Una de sus características principales es la presencia de agua, o de minerales alterados por ella. Así, que podemos deducir que se formaron más allá de la línea de hielos, pero contienen una mezcla de minerales de alta temperatura junto a otros minerales de menor temperatura. Por consiguiente durante la agregación de materiales en esas regiones externas junto a los minerales más refractarios se incorporaron partículas de hielo en su estructura y, de manera más puntual, raros minerales hidratados que se diesen en el disco protoplanetario. La cantidad de agua presente en su estructura determinará su evolución composicional.  La acción de esta agua, hidratando los minerales, resultó determinante alterando la composición de estos, dando lugar a minerales secundarios: arcillas, óxidos, carbonatos,…
Condrita de enstatita (EH5) Saint Sauveur.

-Condritas anómalas: Existen varias decenas de condritas cuya composición no permite clasificarlas en un grupo. Su origen parece estar marcado por diferentes procesos químicos-físicos que han dado lugar a estas diversas composiciones, produciéndose en el cinturón de Asteorides.

2) Diferenciados: Son el resultado de procesos de fusión parcial o total de sus cuerpos de origen. Es decir, estos cuerpos han sufrido diversas transformaciones en sus componentes originales. Proceden de cuerpos planetarios diferenciados y podemos distinguir tres tipos principales: rocosos (o acondritas), metalorrocosos y metálicos. Sus componentes son frutos de procesos metamórficos ocurridos en cuerpos de miles de kilómetros de diámetro. Aunque puedan mantener firmas isotópicas y químicas de los materiales primigenios, sus materiales están formados por minerales secundarios.
-Acondritas: son rocas formadas en la superficie de sus respectivos cuerpos planetarios. Las fuentes más importantes de acondritas descritas hasta la fecha son, de hecho, la Luna, Marte y Vesta. Podemos distinguir de qué cuerpo proceden estos meteoritos gracias a que la exploración espacial nos ha permitido estudiar estos cuerpos y su composición en detalle.
Estas rocas procedentes de cuerpos diferenciados están formadas por minerales recristalizados, es decir, por minerales característicos de los cuerpos de los que proceden. Como su origen es la corteza de los cuerpos, las acondritas poseen una composición marcada por diversos factores: la composición de los planetesimales que dieron lugar a los cuerpos de los que proceden, el lugar de formación, y el tamaño del objeto marcarán por ejemplo el tiempo en el que los materiales son sometidos a altas temperaturas promoviendo la diferenciación química. Un cuerpo planetario grande como la Tierra retendrá suficiente energía como para seguir activo durante miles de millones de años, pero uno como la Luna se enfriará en menos de quinientos millones de años.
Meteorito lunar Allan Hills 81005, perteneciente al grupo de las acondritas lunares
Pero no pensemos sólo en la Luna y Marte como posible procedencia de estos meteoritos. Para empezar existen ciertos grupos de acondritas de naturaleza primitiva que deben proceder de objetos primitivamente condríticos pero que, por su composición y tamaño, debieron atravesar una fase relativamente breve de actividad magmática. También existen otro tipo de acondritas que poseen de grandes asteroides, pero que dada la gran cantidad de asteroides existentes es imposible determinar por el momento su procedencia exacta.
Vesta

-Meteoritos metalorrocosos: Proceden de asteroides grandes. Se componen aproximadamente 50% de metal y 50% Silicato (más sulfuros), y se clasifican según las variaciones en esta proporción. Proceden de regiones del manto interno de los cuerpos diferenciados que debieron ser excavados en grandes impactos. Los meteoritos metalorrocosos más importantes son las palasitas  que contienen gran cantidad de olivinos de color verde, aunque pueden presentar otros colores, como el amarillo, el marrón o el dorado si han sufrido procesos de meteorización en la superficie terrestre.
El meteorito Gibeon está clasificado como metálico magmático tipo IVA. Fue encontrado en Namibia en 1836
-Meteoritos metálicos: proceden del núcleo de los cuerpos planetarios y se desprendieron a causa de grandes impactos. Estos meteoritos están formados por los materiales más densos que se conocen y que se consideran representativos de los que componen el núcleo terrestre.

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