Por Canuto  

Un meteorito hallado en la Antártida conserva señales de un campo magnético que existió cuando el sistema solar apenas comenzaba a formarse. Un estudio del MIT sugiere que la gravedad pudo contar con la ayuda del magnetismo al convertir una nube de gas y polvo en el Sol y su disco planetario.
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  • Investigadores identificaron magnetización remanente en inclusiones minerales de DOM 08006, un meteorito muy primitivo.
  • El campo magnético estimado alcanzó entre 150 y 600 microteslas, según el estudio.
  • El resultado aporta evidencia temprana de magnetismo en la nebulosa solar y apunta a un posible papel en el transporte de materia hacia el Sol.

Un meteorito descubierto en la Antártida conserva señales de un campo magnético que existió durante los primeros momentos del sistema solar, cuando el Sol todavía no se había consolidado. Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts, MIT, analizaron granos microscópicos del ejemplar y estimaron que aquel campo alcanzó entre 150 y 600 microteslas. El resultado aporta evidencia de magnetismo en el sistema solar en formación.

La investigación plantea que la gravedad no habría sido el único factor involucrado en la transformación de una nube de gas y polvo en una estrella rodeada por un disco protoplanetario. El magnetismo pudo contribuir a mover y concentrar materia hacia el centro de la nebulosa solar, donde nació el Sol, mientras la gravedad seguía desempeñando un papel fundamental. El estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, y recibió apoyo parcial de la NASA.

Una señal atrapada en minerales antiguos

Hace aproximadamente 4.600 millones de años, el sistema solar era una nube en colapso compuesta principalmente por gas y polvo. Con el tiempo, esa estructura se aplanó hasta formar un disco de materia, cuyos materiales terminaron condensándose en el Sol central y los planetas que orbitan a su alrededor. Los científicos han explicado tradicionalmente esa transformación mediante la acción de la gravedad, pero el nuevo trabajo plantea que los campos magnéticos también pudieron influir en la dinámica de la materia primordial.

Los campos magnéticos aparecen cuando cargas eléctricas se desplazan, y una nube en proceso de contracción pudo haber generado un plasma con partículas cargadas. A medida que esas partículas giraban dentro del disco emergente, habrían producido y sostenido un campo magnético capaz de afectar los minerales que se estaban formando. Si pequeños granos magnéticos quedaban alineados con ese campo antes de solidificarse, podían conservar una magnetización remanente durante miles de millones de años y llevar hasta la Tierra un registro de las condiciones originales.

El equipo ya había encontrado indicios de un campo magnético de una etapa posterior, datado en unos 2 millones de años después del inicio de la formación del sistema solar. Para ese momento, los investigadores creen que el Sol ya existía y que los planetas apenas comenzaban a formarse, por lo que aquella señal probablemente estaba relacionada con la construcción de los primeros mundos. El nuevo análisis busca retroceder aún más en el tiempo, hasta una fase en la que solo existían la nebulosa solar y los materiales que darían origen a la estrella.

“Esta transición, de una nube esférica a un disco protoplanetario, es uno de los eventos más significativos en toda la historia del sistema solar”, afirmó Benjamin Weiss, profesor Robert Shrock de Ciencias de la Tierra y Planetarias en el MIT. Según el investigador, las mediciones muestran que la gravedad probablemente no fue el único factor involucrado, una conclusión que amplía la lista de procesos físicos necesarios para comprender el nacimiento del Sol.

El meteorito DOM 08006

Para buscar la señal, los científicos estudiaron muestras de DOM 08006, un meteorito hallado en 2008 en Dominion Range, en la Antártida Oriental. El ejemplar fue recolectado por el programa US Antarctic Search for Meteorites, ANSMET, y tiene una masa registrada de 667 gramos. Se trata de una condrita carbonácea CO3 muy primitiva; un trabajo mineralógico la describe como la condrita CO más primitiva conocida.

Su valor para este tipo de análisis radica en que conserva una composición original con menos alteraciones que otros meteoritos. Esa preservación permitió examinar señales extremadamente débiles sin perder por completo su contexto.

Los investigadores aislaron granos diminutos de las muestras y seleccionaron inclusiones ricas en calcio y aluminio, conocidas como CAI por sus siglas en inglés. Estas inclusiones se formaron durante los primeros 200.000 años del sistema solar y constituyen uno de los materiales sólidos más antiguos disponibles para los científicos, aunque su composición puede variar incluso dentro de una pieza de meteorito de apenas un milímetro. Por esa razón, el equipo tuvo que distinguir cuidadosamente qué tipos de CAI contenían minerales capaces de registrar magnetismo.

En las inclusiones seleccionadas, los científicos identificaron minerales inherentemente magnéticos, incluido el hierro, y las sometieron a una serie de pruebas para medir el magnetismo que todavía conservaban. El análisis encontró rastros compatibles con un campo magnético antiguo y permitió calcular una intensidad aproximada de entre 150 y 600 microteslas. El rango refleja las mediciones obtenidas en los granos y no una cifra única.

Qué implica para el nacimiento del Sol

La interpretación del equipo es que el campo magnético de la nebulosa pudo ayudar a transportar gas desde el disco protoplanetario hacia la estrella central. Ese mecanismo habría complementado la atracción gravitatoria durante la contracción de la nube y la reorganización de la materia, en lugar de reemplazarla. Cauê Borlina, quien dirigió el estudio como estudiante de posgrado en el MIT y actualmente es profesor asistente en la Universidad de Purdue, resumió la idea al señalar que el magnetismo debe incluirse entre los ingredientes que formaron el Sol y los planetas.

El hallazgo no significa que la gravedad haya perdido su lugar en los modelos de formación estelar y planetaria. La gravedad continúa explicando la tendencia de la materia a concentrarse y colapsar, mientras que los campos magnéticos pueden modificar el movimiento del gas cargado, canalizar material y alterar la evolución del disco. La importancia del estudio está en aportar evidencia física de que ese componente magnético ya estaba presente en una fase temprana de la formación solar.

La discusión científica sobre magnetismo durante la formación de planetas es amplia, pero el punto más incierto estaba situado antes de la aparición de esos cuerpos. “Hoy en día nadie debate si el magnetismo está presente cuando se forman los planetas”, dijo Borlina; según su explicación, el debate se concentra en el sistema solar más temprano, cuando aún existía solamente el disco. Las inclusiones CAI de DOM 08006 ofrecen una ventana a ese periodo inicial, aunque los investigadores todavía deben evaluar cómo se distribuyeron los campos y cuánto variaron en el tiempo.

El equipo del MIT trabajó junto con Xue-Ning Bai, de la Universidad de Tsinghua; Po-Yen Tung y Richard Harrison, de la Universidad de Cambridge; François Tissot, de Caltech, y Kevin McKeegan, de la Universidad de California en Los Ángeles. El artículo, titulado “Paleomagnetic Evidence for a Nebular Magnetic Field from Calcium-Aluminum-rich Inclusions”, también incluye como autores a Elias Mansbach y Nilanjan Chatterjee. Sus resultados combinan paleomagnetismo, mineralogía y modelos de discos protoplanetarios para reconstruir la evolución del sistema solar.

Una ventana a otros sistemas planetarios

Las CAI funcionan como cápsulas minerales porque se formaron antes de que los materiales primitivos fueran incorporados a cuerpos mayores y sometidos a procesos de alteración. Al medir su magnetización, los científicos pueden inferir la presencia de campos que desaparecieron hace miles de millones de años, aunque deben descartar que el calor, el agua u otros eventos posteriores hayan modificado las señales. La conservación de DOM 08006 vuelve especialmente relevante el análisis, pero no elimina la necesidad de comparar sus resultados con otros meteoritos y muestras.

La nueva evidencia también ayuda a relacionar observaciones del sistema solar con modelos sobre discos que rodean estrellas jóvenes. En esos entornos, el gas cargado y los granos de polvo interactúan con campos magnéticos, mientras la materia pierde energía y se desplaza dentro del disco. Si procesos similares operaron en la nebulosa solar, el magnetismo pudo influir tanto en el crecimiento de la estrella como en la distribución inicial de los materiales que posteriormente formaron planetas y asteroides.

El descubrimiento, sin embargo, no permite reconstruir por sí solo toda la historia del sistema solar ni establecer una trayectoria exacta para cada grano analizado. La intensidad calculada representa una estimación basada en inclusiones específicas, y las propias CAI presentan diferencias mineralógicas que obligan a interpretar los datos con cautela. Aun así, la antigüedad de los granos y la señal magnética ofrecen un argumento para considerar el magnetismo dentro de los primeros capítulos de la formación solar.

La investigación deja una imagen más compleja del origen del Sol: una nube gobernada por la gravedad, pero también atravesada por cargas eléctricas, corrientes y campos magnéticos capaces de reorganizar la materia. Para la ciencia planetaria, el valor principal del meteorito no está solo en su antigüedad, sino en conservar una medición de un ambiente que desapareció hace 4.600 millones de años. Cada nuevo grano estudiado puede ayudar a precisar cuánto pesó el magnetismo en la arquitectura final de nuestro vecindario cósmico.

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