Disco protoplanetario. Nuevo sistema planetario, ilustración 3d
El magnetismo generalizado que information de los inicios de nuestro sistema photo voltaic hace unos 4.570 millones de años probablemente jugó un papel importante en la creación de orden orbital a partir del caos. Pero hasta ahora, el papel del magnetismo en la configuración del disco protoplanetario de nuestro sistema photo voltaic ha seguido siendo en gran medida un enigma. Esto se debe en gran medida a que los investigadores carecían de los medios para medir con precisión el magnetismo sobrante en meteoritos antiguos.
Sin embargo, en un modesto laboratorio subterráneo del departamento de ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, al menos un científico planetario ha iniciado un esfuerzo de años para medir un magnetismo muy débil en muestras de meteoritos de tamaño micrométrico.
El objetivo es sacar conclusiones sobre cómo funciona el magnetismo del disco protoplanetario (los fenómenos físicos invisibles que surgen de el movimiento de cargas eléctricas) dieron forma a la arquitectura tanto de nuestro propio sistema photo voltaic como de los sistemas solares extrasolares.
Aquí en la Tierra, nuestro campo magnético posiblemente ha jugado un papel en nuestra existencia, dijo James Bryson, científico planetario del departamento. de ciencias de la tierra de la Universidad de Oxford, me dijo en su oficina del Reino Unido. Pero no sabemos cómo afectó el magnetismo a los inicios de nuestro sistema photo voltaic, y esa es una de las preguntas clave en la ciencia planetaria, cube.
Bryson recibió recientemente una subvención de cinco años del Consejo Europeo de Investigación por valor de 1,5 millones de euros para estudiar muestras de meteoritos antiguos utilizando un magnetómetro de última generación, ahora instalado en el sótano de Oxford.
Durante la última década, se ha demostrado que este nuevo magnetómetro, llamado microscopio de diamante geocuántico (geo-QDM), mide de manera confiable magnetizaciones débiles de muestras a escala submilimétrica, señaló Bryson en su propuesta de proyecto.
Este instrumento de microscopio de diamante cuántico se instaló a principios de 2022 y ha estado funcionando desde entonces, cube Bryson. De unos cinco meteoritos, podríamos tener hasta diez submuestras de cada meteorito; todos los cuales provienen de la Antártida, cube.
Al medir estas muestras, Bryson y sus colegas esperan poder aprender mucho sobre el campo magnético primordial de nuestro sistema photo voltaic.
El comportamiento de este disco apuntaló el proceso de construcción de planetas, escribió Bryson en la propuesta del proyecto. Así, este esfuerzo por medir el magnetismo remanente (o residual) de muestras de meteoritos que han caído a la Tierra tiene el potencial de revolucionar nuestra comprensión de la formación y habitabilidad de la Tierra, señaló en la propuesta.
Durante los primeros cinco millones de años después de la ignición del Sol, nuestro sistema photo voltaic pasó de ser un caótico disco protoplanetario de polvo y gasoline a una colección organizada de planetas, asteroides y cometas, escriben los autores de un artículo de 2023 que aparece en la revista. Meteoritos y ciencia planetaria. El vasto campo magnético que atravesó el disco fue capaz de influir en la dinámica del polvo y el gasoline en todo el disco y tenía el potencial de moldear las velocidades y mecanismos mediante los cuales se formaron y posteriormente crecieron los primeros cuerpos planetarios, señalan los autores.
Para medir el magnetismo remanente en pequeñas muestras de meteoritos, el microscopio geocuántico de diamantes debe estar protegido del propio campo magnético de la Tierra. Dentro de la pequeña habitación, el campo magnético terrestre es mil veces menor que fuera del laboratorio.
Esto se debe a que no queremos que el campo magnético de la Tierra interfiera con nuestras mediciones de muestras magnéticas muy débiles, afirma Bryson.
Polvo a gran escala
Cuando el Sol se encendió, teníamos este colosal disco de polvo y gasoline de millones de kilómetros de tamaño, cube Bryson. En ese polvo estaban todas partículas de polvo a escala micrométrica formadas por todos los átomos que encontramos dentro de los planetas (hierro, silicio, magnesio y oxígeno), cube.
Comienzos caóticos
Cinco millones de años después de la formación de nuestro sistema photo voltaic, nuestro disco protoplanetario se había transformado en millones de asteroides, cometas, planetas y lunas, cada uno en su propia órbita determinada, señaló Bryson en su propuesta de proyecto. Las partículas de polvo y gasoline que formaban el disco estaban cargadas y en constante movimiento, escribió.
Todo este disco protoplanetario de gasoline y polvo generó un vasto campo magnético que después de sólo unos pocos millones de años fue barrido por el creciente viento photo voltaic del sol.
¿Cómo se pueden detectar hoy en día restos de un campo magnético tan antiguo?
“Estamos tomando cristales individuales que forman estos meteoritos y midiéndolos pieza por pieza, para poder tener una comprensión mucho más completa de cómo se comportaba el magnetismo en el sistema photo voltaic primitivo”, cube Bryson. Luego uniremos todo eso para intentar decir qué papel jugaron los campos magnéticos durante todo el proceso de construcción del planeta, cube.
Una pregunta abierta
Queda abierta la pregunta sobre el impacto que tuvo este campo paleomagnético en la orquestación de la arquitectura de nuestro sistema planetario, cube Bryson. Sólo en los últimos 10 años hemos podido decir que un campo magnético medido en un meteorito corresponde al campo creado por el disco protoplanetario, afirma.
Pero tales campos magnéticos planetarios no son un hecho.
De las decenas de miles de cuerpos planetarios rocosos en nuestro sistema photo voltaic, solo la Tierra, Mercurio, las lunas de Ganímedes de Júpiter y posiblemente Io están generando campos magnéticos detectables a través de la actividad de dinamo central en la actualidad, señalan Bryson y sus coautores en un artículo de 2019. apareciendo el diario Cartas sobre ciencias planetarias y de la Tierra. Las mediciones de muestras terrestres antiguas también sugieren que la Tierra ha generado un campo magnético continuo durante aproximadamente los últimos tres mil millones de años, señalan los autores.
¿Y una vez finalizado el trabajo del equipo?
Es de esperar que tengamos una concept más completa de cómo el campo magnético de nuestro disco protoplanetario varió en el tiempo y en el espacio, y qué papel podría haber desempeñado en la construcción de planetas, cube Bryson.
¿El resultado last?
Para determinar si hubo una característica única en la historia temprana de la Tierra que potencialmente la llevó a ser el único planeta conocido que sustenta la vida, escribe Bryson en su propuesta de proyecto unique.