La misión Hayabusa 2 de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) trabajó en la Tierra material del asteroide Ryugu, y su análisis no reveló nuestro conocimiento sobre la formación de planetas rocosos. Un nuevo estudio explica el origen del nitrógeno y otros compuestos volátiles de la Tierra.

El nitrógeno molecular (N₂) es el gas más abundante en la atmósfera terrestre. Constituye el 78,1% de su masa total, y es lo que destaca las atmósferas de otros planetas rocosos.

Explica por qué existe el nitrógeno y cómo llegar hasta aquí, en cualquier caso, conoce una de las razones fundamentales por las que existe la vida, que es uno de los elementos esenciales para crearla.

La misión de regreso de los músicos Ryugu

La misión de regreso de los músicos de Hayabusa 2 en 2020 marcó un éxito significativo en la exploración espacial. Hayabusa 2 viajó a la Tierra con una cápsula que contenía cinco gramos de material de la superficie del asteroide.

Ryugu tiene un tamaño kilométrico y es rico en carbono. Se trata de un grupo de meteoritos (condritas carbonosas) raros y muy frágiles, similares al meteoro Ivuna.

Ryugu ha sufrido un proceso de erosión espacial provocado por colisiones con micrometeoritos y exposición a iones cargados del viento solar.

En marzo de 2023, durante el análisis de los primeros días, los investigadores japoneses dieron a conocer información de que se había encontrado uracilo. Ahora la sorpresa es que podrás seguir el mapa de nitrógeno y explicar cómo puedes hacerlo en las primeras etapas de la formación de la Tierra.

Nitrógeno suministrado desde las fronteras del Sistema Solar

Comprender el transporte de nitrógeno y otros elementos ligeros es extremadamente complicado, tanto por su volatilidad como por la complejidad de los procesos que ocurren en el espacio interplanetario.

A través de sensores remotos intermedios y de misiones Rosetta a la costa 67P/Churyumov-Gerasimenko, he encontrado componentes sólidos de nitrógeno en los cuerpos helados del sistema solar exterior, como sales de amoníaco. Algunos de estos compuestos están establecidos en la región cercana a la Tierra, pero no han sido detectados en los materiales que transportan estos cuerpos en forma de partículas contaminantes interplanetarias y micrometeoritos.

Su exposición relativa debe estar vinculada a su volatilidad. Aunque estos materiales provocan una colisión con la Tierra que fragmenta y evapora las fases volátiles, o se debe a la meteorización espacial o a la entrada repentina a hipervelocidad en la atmósfera terrestre. Por lo tanto, hoy en día no se han encontrado nitrógeno y otros gases en cuerpos pequeños cerca de la Tierra.

La acción del agua sobre Ryugu: formación y modificación de la magnetita.

Los materiales que forman Ryugu son hidratados por agua primordial y la modificación acuosa transforma tu interior. Hace cincuenta millones de años, antes de la llegada a la Tierra, el agua se transformó en este diminuto asteroide.

Esto da como resultado la formación de minerales hidratados como, por ejemplo, magnetita, que aparecen como bolas redundantes, formadas cuando el agua incide sobre el asteroide.

Las imágenes de alta resolución de la magnetidad de Ryugu revelan que en la superficie hay una capa de nitruro de hierro (Fe₄N) de varias décadas de nanómetros de tamaño. El proceso térmico y radiativo que sometió a Ryugu a la meteorización espacial permitió que se liberaran los elementos volátiles contenidos en él. Sin embargo, el nitrógeno quedó retenido en esta última capa exterior.

Se trata de un mecanismo eficiente para que el nitrógeno se deposite en materiales que se desplazan por el espacio, tendiendo a enriquecerse en este elemento durante la mayor parte de su exposición al medio interplanetario a lo largo de millones de años.

El hierro nitruro observado en la superficie de la magnetita Ryugu se forma a través de la nitruración del hierro durante su exposición a las condiciones del espacio, bañado en nitrógeno y otros volátiles que transporta el viento solar y que se incorporan a la magnetita.

Y vengo a la tierra

La incorporación de nitrógeno a los cuerpos menores que coronan el sistema solar permitió la formación de las atmósferas de los planetas rocosos, así como de los satélites de los planetas gigantes. De hecho, la atmósfera de la Tierra tiene una fascinante similitud isotópica con el satélite Titán de Saturno.

Estudios recientes confirman que el flujo de micrometeoritos en nuestro planeta es actualmente de 5.200 toneladas al año. Evidentemente, es mucho más importante en el pasado y, por tanto, la magnitud de este transporte nos ayuda a comprender la relevancia de estos cuerpos menores, responsables del transporte de materiales volátiles en las regiones internas y externas de la Tierra.

Los estudios Ryugu apoyan la hipótesis del origen del nitrógeno en los cuerpos helados, tal como se deduce del estudio de las rocas lunares.

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Estos micrometeoritos, bañados por el viento solar, incorporan nitrógeno procedente de cuerpos helados del sistema solar exterior. Son los encargados de transportar nitrógeno en la región cercana a la Tierra, tanto en los inicios de nuestro sistema solar como en la actualidad.

Este nitrógeno pasa a la atmósfera, a la vida y a nuestra propia esencia, en forma de bases nitrogenadas que forman los nucleidos de nuestro ADN.

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