?Hay material extraterrestre en la Tierra?

?Hay material extraterrestre en la Tierra? Alto el carro, que no estamos hablando de artefactos tra¨ªdos por civilizaciones alien¨ªgenas de otros mundos. Para responder a esa pregunta lo primero ser¨ªa preguntarse desde cu¨¢ndo a la Tierra se le puede llamar Tierra. Nuestro planeta se form¨® en una nube de gas y polvo interestelar por uni¨®n de objetos celestes m¨¢s peque?os, empezando por motas de polvo, que se juntaron para formar asteroides y cometas. A su vez, estos ¨²ltimos formaron lo que llamamos planetesimales, que se unieron para formar protoplanetas, y finalmente planetas hechos y derechos. As¨ª que, en este sentido, la definici¨®n de extraterrestre es confusa.

A los cient¨ªficos nos gustan las definiciones, y los astrof¨ªsicos prefieren las definiciones vagas, porque muchas veces no sabemos concretar la naturaleza de las cosas. As¨ª que digamos que definimos el principio de la historia de la Tierra cuando alcanz¨® una fracci¨®n considerable de la masa que tiene ahora, por decir un n¨²mero, el 95%. Pues bien, todos los modelos de formaci¨®n de planetas parecidos al nuestro indican que bastan unos pocos millones de a?os para pasar de una nube de gas y polvo a un planeta. Unos millones de a?os es poco tiempo en escala astron¨®mica: b¨¢sicamente la Tierra, y el propio Sol, se formaron en un tiempo parecido al que llevamos de evoluci¨®n humana desde el australopiteco.

Para avanzar, llamemos Tierra original a lo que estaba ya juntito hace 4.530 millones de a?os (lo que implicar¨ªa que ¡°la Luna no es la Tierra¡±, pero esa es otra historia) y a todo lo que lleg¨® despu¨¦s, extraterrestre. Esa edad se ha medido de varias maneras usando lo que se conoce como dataci¨®n radiom¨¦trica. Explicado de manera sencilla, determinadas formas de ciertos elementos qu¨ªmicos son inestables, se dice que son radiactivos y tienden a convertirse en otros elementos. Esas formas de un mismo elemento se denominan is¨®topos. El ritmo al que se produce este fen¨®meno depende del is¨®topo y es constante. Es lo que se llama semivida del is¨®topo.

Por ejemplo, un is¨®topo radiactivo es el carbono-14, que sale en muchas pel¨ªculas 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 ah¨ª el nombre carbono-14. El is¨®topo de carbono m¨¢s com¨²n, carbono-12, tiene 6 neutrones. Todo ¨¢tomo de carbono-14 tiende a que uno de los neutrones se convierta en un prot¨®n, para lo cual emite un electr¨®n y un neutrino, y se transforma en un elemento con 7 protones y 7 neutrones. Eso es nitr¨®geno-14, un elemento estable, que, por ejemplo, es el principal componente de nuestra atm¨®sfera.

Gracias a la dataci¨®n radiom¨¦trica, al estudio de abundancias isot¨®picas y la exploraci¨®n 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 atm¨®sfera (donde forma di¨®xido de carbono) es casi todo carbono-12, pero unos pocos ¨¢tomos son carbono-13, otros carbono-11 y otros carbono-14. La relaci¨®n entre la cantidad de carbono-14 y el contenido total de carbono (de cualquier tipo) es lo que se llama abundancia isot¨®pica del C-14 y es una parte por trill¨®n. Trill¨®n americano, equivalente a bill¨®n europeo, es decir, un ¨¢tomo de cada bill¨®n 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 m¨¢s que este efecto (?en principio!) y cada vez ser¨¢ m¨¢s peque?a que esa parte por trill¨®n. Llegar¨¢ a ser la mitad en 5.730 a?os, 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 biol¨®gicos que contengan carbono.

En geolog¨ªa o astrof¨ªsica, 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 xen¨®n-129 con una semivida de 16 millones de a?os. Pero aun as¨ª, esa edad es muy peque?a comparada con la edad de la Tierra. El rubidio-87, que decae a estroncio-87, es de los m¨¢s usados en astrof¨ªsica, su semivida es 49.000 millones de a?os. Y seguramente el mejor elemento para estudiar el Sistema Solar es el uranio, que tiene varios is¨®topos (por ejemplo el U-238) que se convierte en plomo (Pb-206 o Pb-207) con una semivida de 4.500 millones de a?os, muy parecida a la edad de la Tierra y el Sol.

Volvemos entonces a la pregunta principal de este art¨ªculo: ?Hay material extraterrestre en la Tierra? Pues gracias a la dataci¨®n radiom¨¦trica, al estudio de abundancias isot¨®picas y la exploraci¨®n espacial, hoy sabemos que contamos en nuestro entorno con una gran cantidad de materiales provenientes del espacio exterior.

Entre el material cuyo origen exterior est¨¢ confirmado sin ninguna duda encontramos, por supuesto, los cerca de 400 kilogramos de muestras de roca lunar que trajeron las misiones Apolo hace 50 a?os, o los casi dos kilogramos que trajo la misi¨®n china Chang¡¯e-5 hace un par de meses. Este material tiene edades variadas, entre 3.000 y 4.500 millones de a?os. Tambi¨¦n podemos hablar de los pocos gramos de material que trajo la misi¨®n Stardust de un cometa, 5 gramos tra¨ªdos de un asteroide por la Hayabusa-2, o los esperados (al menos) 60 gramos de otro asteroide que traer¨¢ la misi¨®n 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 interacci¨®n gravitatoria). Algunos de ellos son tan viejos como el propio Sistema Solar y nos dan informaci¨®n sobre el or¨ªgen de nuestro planeta. Es el caso del meteorito Allende, que cay¨® en M¨¦xico en 1969, del que se recuperaron cerca de dos toneladas de material, y que cuenta con peque?as zonas, llamadas c¨®ndrulos, que se solidificaron en los or¨ªgenes del Sistema Solar y han sido datados gracias a su contenido en is¨®topos radiom¨¦tricos. Hay algunos meteoritos tan espectaculares como el Hoba, un bloque de 60 toneladas de hierro y n¨ªquel que se encontr¨® en Namibia en 1920 y solo tiene unos cientos de millones de a?os y debi¨® caer en la Tierra hace unos 80.000 a?os. Cualquier posible ca¨ªda de meteoritos en la Tierra, ¨Da veces, visibles como b¨®lidos como el que se vio en Madrid en enero¨D, puede ser de gran inter¨¦s para entender los or¨ªgenes del Sistema Solar. Y no solo los or¨ªgenes, sino tambi¨¦n la evoluci¨®n. Otros meteoritos muy interesantes son aquellos que han sido identificados, gracias a una comparaci¨®n 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 m¨¢s all¨¢ de nuestro planeta. Ya daremos m¨¢s detalles de todas estas importaciones de materiales extraterrestres en futuros art¨ªculos.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM)

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n 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 cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

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