Hallan el material sólido más antiguo en la Tierra: 7.000 millones de años de antigüedad

Al morir, las estrellas expulsan violentamente nubes del material del que estuvieron hechas y esas partículas, polvo de estrellas, pasan eventualmente a formar nuevas estrellas, junto a nuevos planetas, lunas y asteroides. Y ahora, en el interior de un meteorito caído en Australia hace ya 50 años, un equipo de científicos encabezado por Philipp Heck, del Field Museum de la Universidad de Chicago, acaba de descubrir polvo de estrellas formado entre hace 5.000 y 7.000 millones de años , antes de que el Sol y la Tierra se formaran. Se trata del material sólido más antiguo jamás descubierto en nuestro planeta . El hallazgo se acaba de publicar en PNAS .

"Es uno de los estudios más interesantes en los que he trabajado -afirma Heck-. Este es el material sólido más antiguo jamás encontrado, y nos cuenta cómo se formaron las estrellas en nuestra galaxia".

Los materiales examinados por Heck y sus colegas reciben el sugestivo nombre de "granos presolares", es decir, formados antes del nacimiento del Sol. "Son muestras sólidas de estrellas -afirma el científico-, polvo de estrellas". Los granos quedaron atrapados en el interior de rocas espaciales, y allí permanecieron, sin sufrir cambios, durante miles de millones de años, hasta el momento en que alguna de esas rocas cayó a la Tierra en forma de meteorito y transportando en su interior la preciada carga. Se trata de auténticas cápsulas de tiempo. De un tiempo anterior al propio Sistema Solar.

Pero los granos presolares resultan difíciles de encontrar. Son, de hecho, muy raros, y se estima que sólo están presentes en el 5% de los meteoritos que caen a la Tierra. Además, son extraordinariamente pequeños: cien de los más grandes cabrían dentro del signo de puntuación con el que termina esta frase.

El célebre meteorito de Murchison , sin embargo, caído en Australia en 1969, contiene un auténtico tesoro en forma de granos presolares. Y la mayor parte de ese meteorito se encuentra, precisamente, en el Field Museun de la Universidad de Chicago. Fue de ahí de donde Heck obtuvo, hace ya treinta años, los que ha utilizado para este estudio.

"Empezamos aplastando fragmentos del meteorito hasta convertirlos en polvo -explica Jennika Greer, coautora de la investigación-. Una vez que todas las piezas estuvieron separadas, su aspecto era el de una especie de pasta, con un penetrante olor a mantequilla de cacahuetes podrida". Los investigadores disolvieron después esa "pasta" en ácido, hasta que solo quedaron los granos presolares. "Es como quemar todo el pajar para encontrar la aguja", asegura Heck.

Una vez aislados los preciados granos, los investigadores pudieron descubrir de qué tipo de estrella procedían y cuál era su edad. "Utilizamos datos de la edad de exposición, que básicamente mide el tiempo de exposición a los rayos cósmicos, que son partículas de alta energía que vuelan a través de nuestra galaxia y que penetran con facilidad en la materia sólida. Algunos de esos rayos cósmicos interaccionan con la materia y forman nuevos elementos. Y cuanto mayor sea el tiempo de exposición, más cantidad de esos elementos se formará".

"Comparo este proceso -aclara el investigador- con poner un cubo bajo un aguacero. Suponiendo que la lluvia sea constante, la cantidad de agua que se acumula en el cubo te dice cuánto tiempo estuvo expuesto". Del mismo modo, al medir cuántos de estos nuevos elementos producidos por los rayos cósmicos estaban presentes en un grano presolar, los científicos pudieron determinar cuánto tiempo estuvo expuesto a los rayos, esto es, su edad.

De esta forma, Heck y su equipo descubrieron que algunos de los granos presolares de su muestra constituían el material sólido más antiguo descubierto hasta ahora. Por la cantidad de radiación cósmica recibida, la mayoría de los granos tenían entre 4.600 y 4.900 millones de años, pero algunos llegaban a superar los 5.500 millones de años. Como referencia, el Sol tiene unos 4.600 millones de años y la Tierra, nuestro planeta, alrededor de 4.500 millones.

Pero la edad de esos granos presolares no fue el único descubrimiento. Dado que los granos se forman cuando una estrella muere, también pueden contarnos una parte de la historia de las estrellas a las que pertenecieron. Y resulta que, al parecer, hace unos 7.000 millones de años hubo una gran cosecha de nuevas estrellas en formación, una especie de "baby boom" estelar.

"Tenemos muchos más granos jóvenes de lo que esperábamos -afirma Heck-. Nuestra hipótesis es que la mayoría de esos granos, que tienen entre 4.600 y 4.900 millones de años, se formaron durante un episodio de nacimiento acelerado de estrellas. Antes de que existiera el Sistema Solar, pues, hubo un tiempo en el que se formaron más estrellas de lo normal".

Este hallazgo aporta munición al debate científico sobre si las nuevas estrellas se forman a un ritmo constante o si, por el contrario, se producen altibajos en la producción estelar a lo largo del tiempo. "Algunas personas creen que la tasa de formación de estrellas en la galaxia es constante -dice Heck-. Pero gracias a estos granos, ahora tenemos evidencia de un período de formación estelar acelerada en nuestra galaxia hace unos 7.000 millones de años. Ese es uno de los descubrimientos clave de nuestro trabajo".

Para el científico, sin embargo, el estudio de los granos presolares tiene aún mucha más información que aportar: "ojalá -se lamenta- tuviéramos más personas trabajando para poder aprender más sobre nuestra galaxia, la Vía Láctea".

"Siempre quise hacer astronomía con muestras geológicas que pudiera tener en la mano - dice Heck-. "Es muy emocionante observar la historia de nuestra galaxia. El polvo de estrellas es el material más antiguo que llega a la Tierra y, a partir de él, podemos aprender acerca de nuestras estrellas madre, el origen del carbono en nuestros cuerpos, el origen del oxígeno que respiramos. Con el polvo de estrellas, podemos rastrear ese material hasta un tiempo anterior al Sol. Es la mejor forma que tenemos de tener una muestra directa de una estrella ".