Un pequeño meteorito de hierro encontrado en Finlandia se ha convertido en el meteorito rico en fósforo jamás identificado.
Su composición química extrema preserva un registro poco común de cómo el metal alguna vez se separó y reorganizó dentro del núcleo fracturado de un asteroide.
En el interior
Una sección pulida del meteorito finlandés expuso granos de metal redondeados encerrados en una fina matriz similar a una red, diferente a los meteoritos de hierro típicos.
Al examinar esa estructura, Laura Kotomaa, de la Universidad Åbo Akademi, documentó la concentración de fósforo dentro de la red que rodea los granos de metal.
Estas regiones ricas en fósforo forman uno de los componentes minerales dominantes del meteorito y explican su inusualmente alto contenido de fósforo.
Comprender cómo se formó una composición tan extrema requiere un análisis más detallado de los minerales que componen la estructura interna del meteorito.
Dos minerales dominan
La mayor parte del meteorito consistió en kamacita, una aleación de hierro y níquel común en los meteoritos de hierro, agrupada en fragmentos redondeados.
Entre esos fragmentos se encontraba la schreibersita, un mineral rico en fósforo compuesto de hierro y níquel, y contenía la mayor parte del fósforo del meteorito en una matriz frágil en forma de red.
Cortar y moler separó granos brillantes de schreibersita porque la matriz frágil se rompió fácilmente.
Una proporción tan alta de schreibersita dejó la roca químicamente extrema y redujo la lista de posibles cuerpos parentales.
El fósforo marca la diferencia
A nivel de roca completa, el análisis del equipo del hallazgo finlandés de 2017 situó el fósforo en casi un 4,3% en peso, muy por encima de la mayoría de los meteoritos de hierro.
Solo se conocen otros siete meteoritos de hierro ricos en fósforo, y los elementos traza resaltaron la peculiar huella de Löpönvaara.
“Además, la estructura única y la composición de elementos traza de Löpönvaara lo convierten en un descubrimiento particularmente intrigante”, dijo Kotomaa.
Debido a que la clasificación se basa en una química compartida, los científicos etiquetaron a Löpönvaara como no agrupado, ya que no coincide con ninguna familia química de meteoritos establecida.
Un núcleo dividido
En el asteroide original, el metal fundido probablemente se separó al enfriarse, dejando una capa mucho más rica en fósforo que otra.
Los geólogos denominan a esta división inmiscibilidad líquida, cuando una mezcla fundida se divide en dos líquidos, cada uno con diferentes elementos.
El fósforo favoreció el fundido más denso y luego se cristalizó como schreibersita, mientras que el níquel se mantuvo moderado y el azufre permaneció inusualmente bajo.
Este tipo de clasificación química sugiere un núcleo que se enfrió en etapas, en lugar de congelarse en un metal único y uniforme.
Cicatrices del impacto
Las grietas y las zonas trituradas en la matriz rica en fósforo mostraron que el meteorito no se enfrió suavemente dentro de un núcleo tranquilo.
Una colisión podría haber recalentado partes del metal, y luego el enfriamiento rápido fijó pequeños granos en su lugar antes de que crecieran.
Pequeños parches de troilita, un mineral de sulfuro de hierro común en los meteoritos, se ubicaron en los límites donde el choque puede concentrar el calor.
Debido a que estas cicatrices provienen de una violencia posterior, complican los esfuerzos por leer el meteorito como una instantánea simple de la formación.
Cómo se forman los tipos raros
De los núcleos de pequeños asteroides provienen los meteoritos de hierro, y registran cómo el metal se fundió y se separó en las primeras etapas.
Un pallasita, un meteorito rocoso-ferroso con metal y olivino, se forma cerca de un límite entre el núcleo y el manto en su cuerpo parental.
“Los meteoritos de hierro y los pallasitas son algunos de los tipos más raros que se encuentran en la Tierra y proporcionan información crucial sobre la composición y la evolución de los primeros cuerpos planetarios”, dijo Kotomaa.
Löpönvaara encajaba en esa categoría rara, pero su carga de fósforo lo empujó a una parte de la historia espacial que los científicos apenas ven.
Lieksa sigue produciendo
Los investigadores extrajeron Löpönvaara del este de Finlandia cerca de un lugar llamado Lieksa, a unos 400 yardas de donde se encontró el pallasita Lieksa.
Semanas antes, el pallasita Lieksa no agrupado apareció en la misma área y contenía metal mezclado con olivino.
Desde entonces, han aparecido muchos más fragmentos ricos en metal, lo que aumenta la posibilidad de que un cuerpo se haya roto en lo alto.
Sin un vínculo confirmado entre las piezas, los científicos deben tratar el grupo como una pista, no como un caso resuelto.
Por qué el fósforo destaca
En la Tierra, el fósforo generalmente se encuentra dentro del fosfato, una forma de fósforo y oxígeno común en las rocas, que se disuelve lentamente y limita la química.
En un experimento de laboratorio, la schreibersita reaccionó con líquidos a base de agua y produjo fósforo reducido que se disuelve más fácilmente.
Con la schreibersita constituyendo una gran parte de Löpönvaara, el meteorito ofreció un caso de prueba para ese tipo de reacción.
Aún así, nadie puede asumir que esta roca cambió la vida en la Tierra, porque un hallazgo raro en Finlandia no prueba una entrega común.
Próximas pruebas y búsquedas
Vincular Löpönvaara con los otros fragmentos de metal requerirá más que proximidad, porque los hierros de aspecto similar pueden provenir de diferentes cuerpos.
Los investigadores compararán isótopos, átomos de un elemento con diferentes pesos, para ver si las piezas finlandesas comparten una firma.
El muestreo cuidadoso también es importante, ya que la meteorización en la superficie puede difuminar las señales químicas y ocultar el patrón de metal original.
Si las piezas realmente coinciden, los científicos podrían estar observando un linaje de asteroides raro, y Löpönvaara se convierte en su testigo más claro.
Qué sucede después
Löpönvaara mostró cómo una pequeña roca puede contener química de núcleo estratificada, huellas dactilares minerales y cicatrices de impacto en una sola sección.
Las futuras coincidencias con los fragmentos de Lieksa podrían precisar el cuerpo parental, pero la búsqueda depende de más hallazgos y muestras.
El estudio se publica en Meteoritics & Planetary Science.
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