Un equipo dirigido por el Southwest Research Institute combinó datos de composición de cuerpos primitivos como objetos, asteroides y cometas del Cinturón de Kuiper con nuevos conjuntos de datos solares para crear una composición solar revisada que potencialmente combina mediciones de espectroscopia y heliosismología por primera vez. La heliosismología investiga el Sol analizando las ondas internas que lo atraviesan, mientras que la espectroscopia revela la composición de la superficie a partir de las firmas espectrales producidas por cada elemento químico.
Un artículo sobre esta investigación, que aborda el antiguo problema de la “abundancia solar”, Revista Astrofísica AAS.
“Esta es la primera vez que se realiza un análisis interdisciplinario de este tipo, y nuestro extenso conjunto de datos sugiere niveles mucho mayores de carbono, nitrógeno y oxígeno solar de lo que se pensaba anteriormente”, dijo el Dr. Ngoc Trung, investigador postdoctoral del SwRI. “Los modelos de formación del sistema solar que utilizan nuevas composiciones solares reproducen con éxito las composiciones de grandes objetos del cinturón de Kuiper (KBO) y meteoritos de condritas carbonosas, a la luz de las muestras de asteroides Ryugu y Bennu devueltas recientemente por Hayabusa-2 de JAXA y Mission-IRX de NASA”.
Para hacer este descubrimiento, el equipo combinó nuevas mediciones de neutrinos solares y datos sobre la composición del viento solar de la misión Génesis de la NASA, junto con la abundancia de agua encontrada en meteoritos primordiales originados en el Sistema Solar exterior. También utilizaron concentraciones de grandes KBO como Plutón y su luna Caronte, según lo determinado por la misión New Horizons de la NASA.
“Este trabajo proporciona predicciones comprobables para futuras mediciones de heliosismología, neutrinos solares y cosmología, incluidas futuras misiones de retorno de muestras de cometas”, dijo Truong. “La composición solar se utiliza para calibrar otras estrellas y comprender la estructura y composición de los objetos del sistema solar. Estos avances mejorarán nuestra comprensión de la química de las nebulosas solares primordiales y la formación de numerosos cuerpos del sistema solar”.
El equipo examinó el papel de los compuestos orgánicos refractarios similares al alquitrán como principal portador de carbono en la nebulosa protosolar. Los modelos de composición del sistema solar que utilizan mediciones orgánicas del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y las proporciones de composición solar más ampliamente aceptadas no produjeron el denso y rocoso sistema Plutón-Caronte.
“Con este estudio, creemos que finalmente entendemos la mezcla de elementos químicos que formaron el Sistema Solar”, dijo el Dr. Christopher Glein, experto en geoquímica planetaria del SwRI. “Contiene más carbono, nitrógeno y oxígeno de lo que se supone actualmente. Este nuevo conocimiento nos proporciona una base sólida para comprender qué elementos pueden decirnos la abundancia de elementos en las atmósferas de los planetas gigantes sobre la composición del planeta. Ya tenemos los ojos puestos en Urano. – El próximo destino objetivo de la NASA… y más allá”.
En la búsqueda de exoplanetas habitables, los científicos miden la abundancia de elementos en el espectro para estimar de qué están hechos los planetas que orbitan una estrella, utilizando la composición de la estrella como indicador de sus planetas.
“Nuestros hallazgos tendrán un impacto significativo en nuestra comprensión de la formación y evolución de otros sistemas estelares y planetarios y, aún más, permitirán una visión más amplia de la evolución química galáctica”, dijo Truong.
Un científico afiliado a la Universidad de Cornell contribuyó a la investigación, que contó con el apoyo del Programa Interno de Investigación y Desarrollo de SwRI y la Fundación Huising-Simmons.