NeoFronteras

Lluvia de hierro-60 sobre la Tierra

Área: Espacio — Domingo, 24 de Abril de 2016

Se acumulan las pruebas de que dos supernovas cercanas al Sistema Solar explotaron hace pocos millones de años.

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El análisis de rocas terrestres y muestras de suelo lunar traído por las misiones Apolo parecen apoyar la idea de que un par de explosiones de supernovas se dieron hace pocos millones de años en la vecindad del Sistema Solar.

La razón está en que se ha encontrado el isótopo de hierro de peso atómico 60 en muestras de esa edad. La única explicación para la presencia de hierro-60 en estas muestras es que se generó en alguna explosión de supernova.

La vida media del hierro-60 es de 2,62 millones de años, por lo que no puede proceder de los elementos presentes en la nebulosa que dio origen al Sistema Solar. Así que o bien se genera por algún mecanismo aquí o proviene del exterior. Se sabe que el hierro-60 se produce en el núcleo en colapso de las supernovas de tipo II, aunque también se puede producir por otras vías.

Lo que es aún más sorprendente es que todavía cae una lluvia de hierro-60 sobre la Tierra, supuestamente proveniente de estas explosiones de supernovas.

En anteriores estudios ya se había encontrado depósitos de este isótopo en los sedimentos de la corteza oceánica terrestre. Isótopos que se dan en mayor concentración en las capas de hace 1,5 y 2,3 millones de años. Esto sugiere la explosión de dos supernovas en ese tiempo situadas a 290 y 325 años luz de nosotros.

Pero si algo así de dio entonces las pruebas de ello no solamente estarían en la Tierra, sino en otros cuerpos del Sistema Solar. No hemos traído muestras de otros planetas de nuestro sistema, pero sí de la Luna gracias a las misiones Apolo.

Un equipo de investigadores alemanes tuvo acceso a muestras de las misiones Apolo XII, XV y XVI. Analizaron esas muestras a la búsqueda de hierro-60 y lo encontraron.

Hay una posible fuente de error en las medidas, pues los rayos cósmicos impactan sobre la superficie lunar de una manera mucho más intensa que sobre la Tierra, pues allí no hay campo magnético o atmósfera protectora. Estos rayos cósmicos pueden transmutar algunos elementos, como el níquel, de la superficie lunar en hierro-60. Pero este mecanismo también produce manganeso-53. Como el hierro-60 producido mediante este mecanismo está correlacionado con la cantidad que haya de manganeso-56, se puede estimar, por tanto, cuánto hierro-60 hay cuyo origen esté en las supernovas mencionadas.

Midiendo este exceso de hierro-60 y teniendo en cuenta la vida media de este isótopo, estos investigadores confirman en la Luna una concentración similar de hierro-60 de origen en supernova igual a la que se encuentra en la Tierra que llegó a nuestro Sistema Solar hace unos 2 millones de años.

Por otro lado, nuevos resultados del instrumento Cosmic Ray Isotope Spectrometer (CRIS) de la misión Advanced Composition Explorer (ACE) de la NASA indican la identificación de rayos cósmicos compuestos por hierro-60 con energía entre 195 y 500 MeV que nos están llegando hoy en día.

En los 17 años de medidas de CRIS se han registrado 300.000 núcleos en los rayos cósmicos, pero sólo 15 de hierro-60.

Estos rayos cósmicos se harían originado igualmente en estas mismas explosiones de supernovas. La producción en sí del hierro-60 se habría producido en la primera explosión y la onda de choque de la segunda explosión habría acelerado los núcleos de hierro-60 hasta convertirlos en rayos cósmicos que se moverían a velocidades relativistas.

En antiguas medidas tomadas por CRIS de isótopos de níquel y cobalto se dedujo que se podía tener un retraso en la llegada de estos elementos de 100.000 años.

Las estrellas pesadas que dan lugar a las supernovas se pueden dar en cúmulos, de tal modo que no es raro que se dé una explosión tras otra cerca unas de otras. Los nuevos elementos son generados y esparcidos una primera explosión, pero son acelerados por la onda de choque de una segunda. El hierro-60 tiene una vida media dada, así que esto limita el tiempo en el que puede ser acelerado por la segunda explosión.

Así que hay una ventana de 100.000 años a unos pocos millones de años en el que se pudo dar el evento que relatamos.

Aunque las explosiones se dieron hace 1,5 y 2,3 millones de años, todavía recibimos este hierro-60 porque los campos magnéticos interestelares habrían reflejado algunos de estos rayos cósmicos, lo que les habría llevado a tomar un camino más largo.

Todos estos resultados procedentes de varios estudios parecen encajar con la idea de que se dieron estas dos explosiones de supernovas cercanas en dirección a las constelaciones de Escorpio-Centauro. Región de origen que ha sido deducida por simulaciones computacionales. Además, permite a los científicos aprender más sobre los procesos de síntesis de elementos pesados en supernovas.

Isótopos más estables generados por supernovas posiblemente permitan en el futuro saber de otros eventos similares del pasado.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4918

Fuentes y referencias:
href=”https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.151104″ target=”_blank”>Artículo original I.
Artículo original II.
Foto: Gemini South Telescope (Chile) / Travis Rector (University of Alaska, Anchorage).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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10 Comentarios

  1. Albert:

    Muy, muy interesante, gracias por la información.
    Un pequeño detalle, hay un gazapo en el título, dice hierro-40 en vez de hierro-60. Saludos.

  2. Miguel Ángel:

    Pues, teniendo en cuenta que no ha habido extinciones masivas durante el rango temporal que consideran, creo que podemos concluir que a unos 300 años luz no son tan peligrosas para la vida.
    De todos modos, tengo entendido que en ese aspecto no tenemos mucho de lo que preocuparnos, ya que no tenemos ninguna supernova inminente en nuestro vecindario de estrellas más próximo.

  3. Tomás:

    Existen rocas de Marte en la Tierra, que supongo han llegado como consecuencia del impacto de algún meteorito en ese planeta. Sería bueno investigar si en ellas hay trazas de 60Fe. Si no es así, habrá que ver si es posible detectarlo desde aquí, lo que me parece dudoso, pero quizá posible. O enviar un laboratorio móvil preparado para que lo busque. En último caso, cuando se vaya allí, de lo que me confieso seguro se hará algún día, el que pise el planeta rojo que se traiga lo que encuentre, porque parece una posibilidad muy interesante.

  4. Albert:

    Miguel Angel, la candidata a supernova a corto-medio plazo más cercana a la Tierra es Betelgeuse, que está a unos 650 años luz de distancia.
    Saludos.

  5. Miguel Ángel:

    Muchas gracias por la aclaración, amigo Albert. En términos geológicos a muy corto plazo, puede incluso que ya haya explotado, pero está a más del doble de distancia que las de la noticia.
    Saludos y/o abrazos.

  6. Tomás:

    (5)… Y como los efectos disminuyen con el cuadrado de la distancia…

  7. petrus:

    Para angustiar a los optimistas, se puede pensar en Sirio B , esa enana que dice que está absorbiendo materia de Sirio A e intentando alcanzar la masa crítica para estallar, y que está como a unos veinticinco años luz… ¿ alguien sabe cómo va ese proceso…?
    Saludos

  8. NeoFronteras:

    Sirio está a sólo 8,6 años luz de nosotros, por eso es tan brillante. Sirio B tiene 1 masa solar. Se necesitaría que llegase a 1,4 masas solares para que explotase como supernova de tipo Ia. Esa masa sólo la podría extraer de Sirio A si esta estuviese más cerca. No lo está. Habría que esperar a que Sirio A se convirtiera en gigante roja y expulsase una nebulosa planetaria para tener alguna posibilidad de que ocurra cierta absorción de masa extra. La opinión de los expertos es que no.

    Una supernova necesita estar a menos de 75 años luz para que nos afecte fuertemente. Al parecer no se ha encontrado ninguna estrella candidata a supernova a menos de esa distancia.

    Si explotase una cerca sería tremendo. La Tierra giraría como un cochino en el asador y el fuego sería esa supernova. Quizás sólo se salvarían mineros o similares en los primeros días.

    Conozco a uno que en broma dice que tuvo que ocurrir algo así en algún momento y que a él le pilló buceando. A los demás les afectó irreversiblemente el cerebro, pero a unos cuanto no (los que buceaban, iban en metro en ese momento, etc). Es la única explicación que encuentra a tanta estupidez humana actual.

    Si la supernova está a poco más de 75 años luz el espectáculo sería, sin duda, increíble y bonito.

  9. Tomás:

    Pero “petrus”, por qué quieres asustar a los optimistas como yo mismo con peligros tan distantes en el espacio y en el tiempo cuando los tenemos mucho mejores bajo nuestros pies. Yellowstone, por ejemplo. No estás lo suficientemente bien preparado para nombrarte “hombre del coco”, así que no te selecciono para ese título.
    No obstante, un abrazo.

  10. Tomás:

    Neo estimat: Por el penúltimo párrafo en tu 8. Así es, en efecto. Esta humanidad entre la que me cuento no toca techo en lo que a estupidez se refiere. Bueno, también tiene otros problemillas: ambición desmedida, crueldad… pero, todo esto es peccata minuta.
    Ayer vi una bastante buena y ya un poco antigua película española titulada “Las cartas de Alou”, que se trata de un senegalés (o de por ahí) que llega a España en patera. En una secuencia un compatriota conduce un viejo coche al que pretende sacarle 160 hm/h, cuando de mala manera puede con los 80 -o algo así- en una de esas carreteras de adoquines, creo, limitada por árboles. Al lado del conductor va la pareja de este. Alou, el prota, que va detrás, ilusionado por la novedad, le anima a que corra más. La esposa le recrimina que incite a ello, diciéndole que se van a matar. Alou le responde sonriente y conformado que si Alá ha decidido que mueran es igual que vayan a 80 que a 160 (más o menos): morirán de igual manera. ¡Qué bonito y sencillo argumento! A ver si lo recuerdo cuando me pongan una multa por un mínimo exceso de velocidad: si dios quiere que me pongan una multa, eso sucederá vaya a más o a menos del límite.
    Si realmente todos los islamistas pensasen así, no existiría esa avalancha de refugiados sirios (a propósito de que estamos con las Sirio) a los que con tanto cariño acogemos; tanto que hasta el nobel Obama ha alabado a la angelical Merkel.
    En resumen, que sí, que tienes toda la razón.

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