¿Antiguo enigma de la astrofísica revelado?: cómo se forman los campos magnéticos en meteoritos de hierro

Los expertos en astrofísica saben que el magnetismo planetario es vital para comprender la estructura interna y la evolución de muchos cuerpos celestes. Por ejemplo, los núcleos de la Tierra, Mercurio y dos de las lunas de Júpiter, Ganímedes e Io, generan campos magnéticos detectables. Además, se han descubierto restos de magnetismo antiguo en Marte y la Luna.

Sin embargo, también hay meteoritos, diminutas rocas espaciales que han llegado hasta la Tierra, que exhiben propiedades magnéticas. Los científicos dicen que algunos asteroides de hierro contienen los restos de un campo magnético generado internamente, lo que no debería ser posible.

Aunque se cree que esos núcleos metálicos están representados por meteoritos de hierro, no se prevé que estos núcleos posean las propiedades internas extremadamente específicas requeridas para generar y registrar magnetismo simultáneamente.

Sin embargo, ahora los investigadores de la Universidad de Yale pueden haber resuelto un enigma de larga data basado en por qué ciertos meteoritos metálicos muestran rastros de campos magnéticos. Este estudio, que fue publicado en la revista especializada PNAS, puede arrojar luz sobre la formación de dinamos magnéticos en el núcleo de los planetas.

Según los científicos, en circunstancias específicas, la colisión de asteroides puede desarrollar similares campos metálicos, que pueden producir campos magnéticos y almacenar el magnetismo en sus componentes. Los diminutos fragmentos de estos asteroides pueden chocar contra la Tierra como meteoritos, si aún contienen rastros magnéticos.

Zhongtian Zhang, estudiante graduado en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Yale, y primer autor del estudio, afirmó: “Había estado al tanto de este rompecabezas durante algún tiempo. Cuando llegué a la Universidad de Yale por primera vez y discutí posibles direcciones de investigación con Dave Bercovici, uno de los artículos que me envió era sobre la observación del paleomagnetismo en meteoritos de hierro”.

Después de varios años, ambos científicos realizaron investigaciones sobre muchos escombros de meteoritos. Estos se crean cuando las fuerzas gravitatorias hacen que los fragmentos de las colisiones entre varios de ellos se vuelven a formar en nuevas combinaciones.

Ese trabajo inspiró a los científicos a considerar si el fenómeno de la pila de escombros podría ser relevante para generar un campo magnético. Según la simulación de los especialistas, es factible que se desarrollen nuevos asteroides pesados en hierro después de un impacto de alguno de ellos, cada uno con un núcleo interno frío y una pila de escombros y una capa externa líquida más cálida.

Afirman que los elementos más livianos como el azufre se liberan cuando el núcleo más frío comienza a absorber calor de la capa exterior, lo que inicia la convección, que produce un campo magnético. Su modelo reveló que esta dinámica podría generar un campo magnético durante varios millones de años.

Esto es lo suficientemente largo como para que los profesionales detecten su presencia en meteoritos de hierro miles de millones de años después. David Bercovici, también científico de Yale y coautor del documento, afirmó: “Hay varias piezas en este rompecabezas para las que Zhongtian ha ideado una solución creativa e inteligente. Por ejemplo, la idea de un núcleo de pila de escombros es como dejar caer cubos de hielo en metal fundido”.

Y concluyó: “No pueden ser demasiado grandes o demasiado pequeños. Pero hay un tamaño óptimo que es lo suficientemente menudo como para enfriarse en el espacio pero que se hunde bastante rápido en el metal fundido y se amontona en el centro para formar un núcleo interno como el de la Tierra, al menos por un tiempo”.

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