Espacio exterior

¿Hay material extraterrestre en la Tierra?

Nuestro planeta parece único y aislado de todo el resto del universo, pero en nuestro entorno vivimos con muchos elementos que no siempre han estado presentes

Vista área de un cráter en Arizona (EE UU), producido por el impacto de un meteorito hace unos 50.000 años.
Vista área de un cráter en Arizona (EE UU), producido por el impacto de un meteorito hace unos 50.000 años.METEOR CRATER ENTERPRISES

¿Hay material extraterrestre en la Tierra? Alto el carro, que no estamos hablando de artefactos traídos por civilizaciones alienígenas de otros mundos. Para responder a esa pregunta lo primero sería preguntarse desde cuándo a la Tierra se le puede llamar Tierra. Nuestro planeta se formó en una nube de gas y polvo interestelar por unión de objetos celestes más pequeños, empezando por motas de polvo, que se juntaron para formar asteroides y cometas. A su vez, estos últimos formaron lo que llamamos planetesimales, que se unieron para formar protoplanetas, y finalmente planetas hechos y derechos. Así que, en este sentido, la definición de extraterrestre es confusa.

A los científicos nos gustan las definiciones, y los astrofísicos prefieren las definiciones vagas, porque muchas veces no sabemos concretar la naturaleza de las cosas. Así que digamos que definimos el principio de la historia de la Tierra cuando alcanzó una fracción considerable de la masa que tiene ahora, por decir un número, el 95%. Pues bien, todos los modelos de formación de planetas parecidos al nuestro indican que bastan unos pocos millones de años para pasar de una nube de gas y polvo a un planeta. Unos millones de años es poco tiempo en escala astronómica: básicamente la Tierra, y el propio Sol, se formaron en un tiempo parecido al que llevamos de evolución humana desde el australopiteco.

Para avanzar, llamemos Tierra original a lo que estaba ya juntito hace 4.530 millones de años (lo que implicaría que “la Luna no es la Tierra”, pero esa es otra historia) y a todo lo que llegó después, extraterrestre. Esa edad se ha medido de varias maneras usando lo que se conoce como datación radiométrica. Explicado de manera sencilla, determinadas formas de ciertos elementos químicos son inestables, se dice que son radiactivos y tienden a convertirse en otros elementos. Esas formas de un mismo elemento se denominan isótopos. El ritmo al que se produce este fenómeno depende del isótopo y es constante. Es lo que se llama semivida del isótopo.

Por ejemplo, un isótopo radiactivo es el carbono-14, que sale en muchas películas y series. El carbono-14 tiene 6 protones y 8 neutrones, y es inestable. Es carbono porque tiene 6 protones, eso es lo que define un elemento. Y tiene 8 neutrones, sumando 8+6=14 nucleones, de ahí el nombre carbono-14. El isótopo de carbono más común, carbono-12, tiene 6 neutrones. Todo átomo de carbono-14 tiende a que uno de los neutrones se convierta en un protón, para lo cual emite un electrón y un neutrino, y se transforma en un elemento con 7 protones y 7 neutrones. Eso es nitrógeno-14, un elemento estable, que, por ejemplo, es el principal componente de nuestra atmósfera.

Gracias a la datación radiométrica, al estudio de abundancias isotópicas y la exploración espacial, hoy sabemos que contamos a nuestro alrededor con una gran cantidad de importaciones provenientes del espacio exterior

Cuando se forma un hueso se utiliza, entre otros muchos elementos, carbono. El carbono de la atmósfera (donde forma dióxido de carbono) es casi todo carbono-12, pero unos pocos átomos son carbono-13, otros carbono-11 y otros carbono-14. La relación entre la cantidad de carbono-14 y el contenido total de carbono (de cualquier tipo) es lo que se llama abundancia isotópica del C-14 y es una parte por trillón. Trillón americano, equivalente a billón europeo, es decir, un átomo de cada billón de carbono es C-14. Una vez que el hueso deja de crecer, ya no hay intercambio de carbono con el exterior, y desde entonces la abundancia de C-14 decrece por radiactividad, no le afecta nada más que este efecto (¡en principio!) y cada vez será más pequeña que esa parte por trillón. Llegará a ser la mitad en 5.730 años, que es la semivida del C-14. Midiendo la abundancia de C-14 se puede calcular, con precisiones de un 1%, la edad de restos biológicos que contengan carbono.

En geología o astrofísica, usar el C-14 para medir la edad de rocas o meteoritos no es posible, tarda muy poco en desaparecer. Se usan otros elementos radiactivos, como el yodo-129, que forma xenón-129 con una semivida de 16 millones de años. Pero aun así, esa edad es muy pequeña comparada con la edad de la Tierra. El rubidio-87, que decae a estroncio-87, es de los más usados en astrofísica, su semivida es 49.000 millones de años. Y seguramente el mejor elemento para estudiar el Sistema Solar es el uranio, que tiene varios isótopos (por ejemplo el U-238) que se convierte en plomo (Pb-206 o Pb-207) con una semivida de 4.500 millones de años, muy parecida a la edad de la Tierra y el Sol.

Volvemos entonces a la pregunta principal de este artículo: ¿Hay material extraterrestre en la Tierra? Pues gracias a la datación radiométrica, al estudio de abundancias isotópicas y la exploración espacial, hoy sabemos que contamos en nuestro entorno con una gran cantidad de materiales provenientes del espacio exterior.

Entre el material cuyo origen exterior está confirmado sin ninguna duda encontramos, por supuesto, los cerca de 400 kilogramos de muestras de roca lunar que trajeron las misiones Apolo hace 50 años, o los casi dos kilogramos que trajo la misión china Chang’e-5 hace un par de meses. Este material tiene edades variadas, entre 3.000 y 4.500 millones de años. También podemos hablar de los pocos gramos de material que trajo la misión Stardust de un cometa, 5 gramos traídos de un asteroide por la Hayabusa-2, o los esperados (al menos) 60 gramos de otro asteroide que traerá la misión Osiris-Rex, actualmente de camino a casa.

Material extraterrestre en forma de meteoritos ha llegado a la Tierra durante eones por sus propios medios (bueno, gracias a la interacción gravitatoria). Algunos de ellos son tan viejos como el propio Sistema Solar y nos dan información sobre el orígen de nuestro planeta. Es el caso del meteorito Allende, que cayó en México en 1969, del que se recuperaron cerca de dos toneladas de material, y que cuenta con pequeñas zonas, llamadas cóndrulos, que se solidificaron en los orígenes del Sistema Solar y han sido datados gracias a su contenido en isótopos radiométricos. Hay algunos meteoritos tan espectaculares como el Hoba, un bloque de 60 toneladas de hierro y níquel que se encontró en Namibia en 1920 y solo tiene unos cientos de millones de años y debió caer en la Tierra hace unos 80.000 años. Cualquier posible caída de meteoritos en la Tierra, ―a veces, visibles como bólidos como el que se vio en Madrid en enero―, puede ser de gran interés para entender los orígenes del Sistema Solar. Y no solo los orígenes, sino también la evolución. Otros meteoritos muy interesantes son aquellos que han sido identificados, gracias a una comparación con rocas de otros mundos estudiadas in situ por misiones como Viking o Dawn, con las procedentes de otros grandes astros. Por ejemplo, en la Tierra hay rocas del planeta Marte o del asteroide Vesta que debieron ser arrancadas de su superficie debido a violentos choques de meteoritos sobre ellos y que acabaron llegando hasta la Tierra. Finalmente, el propio agua de la Tierra o incluso la vida pueden tener un origen más allá de nuestro planeta. Ya daremos más detalles de todas estas importaciones de materiales extraterrestres en futuros artículos.

Pablo G. Pérez González es investigador del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

Patricia Sánchez Blázquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM)

Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

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