Clic a la imatge per engrandir. El Rover Curiosity de la NASA es va fer aquesta selfie el 25 d'octubre de 2020, després de perforar una mostra de roca d'un lloc anomenat "Mary Anning". Després d'anys d'anàlisi extensiva, la mostra ha revelat la major diversitat de molècules orgàniques mai trobades a Mart. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Després d’anys de treball de laboratori, els resultats són: Una roca que el rover Curiosity Mars de la NASA va perforar i analitzar el 2020 inclou la col·lecció més diversa de molècules orgàniques mai trobades al planeta vermell. De les 21 molècules que contenen carboni identificades a la mostra, set d'elles es van detectar per primera vegada a Mart.
Els científics no tenen manera de saber si aquestes molècules orgàniques van ser creades per processos biològics o geològics, qualsevol camí és possible, però el seu descobriment va renovar la confirmació que l'antiga Mart tenia la química adequada per donar suport a la vida. A més, les molècules s'uneixen a una llista creixent de compostos que se sap que es conserven a les roques, fins i tot després de milers de milions d'anys d'exposició a Mart a la radiació, que pot descompondre aquestes molècules amb el temps.
Els resultats es detallen en un nou article publicat a Nature Communications.
Clic a la imatge per engrandir. La MastCam del Curiosity va capturar aquest mosaic el 3 de febrer de 2019, d’una regió del Mont Sharp amb moltes roques argiloses que es van formar quan els llacs i els rierols estaven presents fa milers de milions d’anys. La mostra "Mary Anning 3" es va trobar en aquesta regió enriquida amb argila. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
La mostra de roca, batejada com a "Mary Anning 3" en honor a una col·leccionista i paleontòloga anglesa de fòssils, es va recollir en una part del Mont Sharp coberta per llacs i rierols fa milers de milions d'anys. Aquesta oasi va sorgir i es va assecar diverses vegades en el passat antic del planeta, enriquint finalment la zona amb minerals d'argila, especialment bons per preservar compostos orgànics, molècules que contenen carboni, que són els elements bàsics de la vida i que es troben arreu del sistema solar.
Entre les molècules recentment identificades hi ha un heterocicle nitrogenat, un anell d'àtoms de carboni que inclou nitrogen. Aquest tipus d'estructura molecular es considera un predecessor de l'ARN i l'ADN, dos àcids nucleics que són clau per a la informació genètica.
"Aquesta detecció és bastant profunda perquè aquestes estructures poden ser precursors químics de molècules de nitrogen més complexes", va dir l'autora principal de l'article, Amy Williams, de la Universitat de Florida a Gainesville. Les heterocicles nitrogenats mai s'han trobat abans a la superfície marciana ni s'han confirmat en meteorits marcians.
Clic a la imatge per engrandir. Vista d’un primer pla anotat de tres forats que el Curiosity va perforar a la roca marciana en un lloc anomenat “Mary Anning” l’octubre de 2020. La mostra on el rover va trobar un nombre divers de molècules orgàniques provenia de "Mary Anning 3". (Un lloc proper anomenat "Mary Anning 2" no es va utilitzar). Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Un altre descobriment emocionant va ser el benzotiofè, una molècula que porta carboni i sofre que s'ha trobat en molts meteorits. Aquests meteorits, juntament amb les molècules orgàniques dins d'ells, alguns científics creuen que aquests han sembrat la química prebiòtica a través del sistema solar primerenc.
Química marciana
El nou article complementa la troballa de l'any passat de les molècules orgàniques més grans mai descobertes a Mart: hidrocarburs de cadena llarga, incloent decà, undecà i dodecà.
"El Curiosity i el nostre equip es troben en el seu millor moment. Va prendre desenes de científics i enginyers per localitzar aquest lloc, perforar la mostra i fer aquests descobriments amb el nostre impressionant robot", va dir el científic del projecte de la missió, Ashwin Vasavada, del JPL de la NASA al sud de Califòrnia. Aquesta col·lecció de molècules orgàniques augmenta una vegada més la possibilitat que Mart oferís una llar per a la vida en el passat antic.
Tots dos conjunts de troballes es van fer amb un sofisticat minilaboratori anomenat Anàlisi de mostres a Mart (SAM), situat al ventre del Curiosity. Un trepant a l'extrem del braç robòtic del rover polvoritza una mostra de roca acuradament seleccionada en pols i després la degota en SAM, on un forn d'alta temperatura escalfa el material, alliberant gasos que els instruments del laboratori analitzen per revelar la composició de la roca.
A més, el SAM pot realitzar "química humida", llançant mostres en una petita tassa de dissolvent. Les reaccions resultants poden trencar molècules més grans que serien difícils de detectar i identificar d'una altra manera. Mentre que l'instrument té diversos cops d'aquest tipus, només dos contenen hidròxid de tetrametilammoni (TMAH), una solució potent reservada per a les mostres de més valor. La mostra de Mary Anning 3 va ser la primera a ser exposada al TMAH.
Per verificar les reaccions de TMAH amb materials d’un altre món, els autors de l’article també van provar la tècnica a la Terra amb un tros del meteorit Murchison, un dels meteorits més estudiats de tots els temps. Amb més de 4 mil milions d'anys, Murchison conté molècules orgàniques que van ser sembrades a tot el sistema solar primerenc. Es va trobar que una mostra de Murchison exposada a TMAH trencava molècules molt més grans en algunes de les que es veien a Mary Anning 3, incloent-hi el benzotiofè. Aquest resultat verifica que les molècules marcianes trobades a Mary Anning 3 podrien haver estat generades a partir de la descomposició de compostos encara més complexos rellevants per a la vida.
Curiosity va utilitzar recentment la seva segona i última tassa TMAH mentre explorava crestes de caixa semblants a la web, que estaven formades per antigues aigües subterrànies. L'equip de la missió analitzarà aquests resultats per a un futur treball revisat per parells.
Obrint camí per a futures missions
Construït pel Goddard Space Flight Center de la NASA a Greenbelt, Maryland, SAM es basa en instruments de laboratori de grau comercial més grans. Aconseguir equips tan complexos en el rover requereix enginyers per reduir dràsticament i desenvolupar una manera perquè funcioni amb menys potència. Els científics van haver d'aprendre a escalfar el forn de SAM més lentament durant períodes més llargs per tal de dur a terme alguns d'aquests experiments.
"Va ser una gesta que només va esbrinar com dur a terme aquest tipus de química per primera vegada a Mart", va dir Charles Malespin, investigador principal de l'instrument a NASA Goddard i coautor de l'estudi. Però ara que hem tingut una mica de pràctica, estem preparats per dur a terme experiments similars en futures missions.
De fet, la NASA Goddard ha proporcionat diversos components, inclòs l'espectròmetre de masses, per a una versió de pròxima generació de SAM, anomenada Mars Organic Molecular Analyzer, per al rover Rosalind Franklin Mars de l'ESA. Un instrument similar, el Dragonfly Mass Spectrometer, explorarà la lluna de Saturn Tità en el rotor de la Dragonfly de la NASA. Tots dos instruments podran realitzar química humida amb el dissolvent TMAH.
Clic a la imatge per engrandir. Un gran meteorit precipitant-se cap a la Terra. Imatge il·lustrativa Crèdit: Karine Durand, imatge de Bing
Un meteorit és un objecte sòlid procedent de l'espai que entra a l'atmosfera terrestre i colpeja el terra. L'impacte d'aquestes pedres provinents d'altres llocs, ja sigui a la terra o de l'oceà, pot causar una catàstrofe a gran escala, però només quan el meteorit té una mida suficient.
Es creu que els meteorits van causar l'extinció dels dinosaures i els seus cràters adornen la superfície de la Terra. Cada dia, el planeta és bombardejat per centenars de meteorits. Crèdit: Futura Sciences.
"S'estima que cada any, entre 100.000 i 200.000 tones de material meteorític cauen a la Terra (el 90% de les quals és pols que pesa menys d'un gram)", diu Bernard Melguen, professor d'astronomia i autor del llibre Meteorites: Missatgers from Space, editat per Apogée Publishing. Petits meteorits que pesen des d'unes poques dotzenes fins a uns quants centenars de grams, sovint originats per estels fugaços, s'estavellen contra la Terra cada dia: el seu impacte és majoritàriament inofensiu, excepte per a un observador, o un animal, que tingui la mala sort de trobar-se al lloc equivocat en el moment equivocat, és a dir, just a sota.
Clic a la imatge per engrandir. Aquest cràter d'un quilòmetre d'amplada a Arizona es va formar per un meteor de 50 metres d'amplada. Crèdit: Kenneth Lacovara, X.
Les pedres petites també es redueixen en la seva caiguda i sovint cauen a terra sense gaire dany: es tracta de micrometeorits. Els meteorits de mida mitjana penetren més profundament a la terra, i els meteorits molt grans (de 1000 tones cap amunt) creen veritables cràters.
Clic a la imatge per engrandir. El 30 de juny de 1908, una enorme ona de xoc va ressonar pel cor de Sibèria. La causa? Un meteorit de 50 metres de diàmetre que es va desintegrar a l'aire. L'esdeveniment de Tunguska va ser una explosió equivalent a 100 vegades la potència de la bomba atòmica llançada sobre Hiroshima. Crèdit: Torless Carraz, X.
D'un cràter localitzat a una extinció massiva
Segons l'especialista Bernard Melguen, un meteorit esdevé perillós quan:
El diàmetre és inferior a 10 m: les conseqüències són espectaculars, però el perill es limita a una zona restringida;
El diàmetre està entre 10 i 100 m: els riscos són comparables als d'un terratrèmol;
El diàmetre és de 500 m: aquesta és la destrucció total d'un estat de mida mitjana;
El diàmetre és d'1 km: és un cataclisme molt fort, amb la destrucció d'una vasta regió que causaria almenys 100 milions de morts;
Si el diàmetre és de 10 km o més: és una catàstrofe planetària seguida d'una extinció massiva. Part de la vida a la Terra ha estat destruïda.
El telescopi espacial Hubble de la NASA va prendre 13 exposicions separades durant 22 minuts per crear aquesta imatge en time-lapse de la petita llunaFobos (a l'esquerra), amb forma de patata, orbitant al voltant de Mart. Fobos és tan petita que sembla una estrella en aquestes fotos del Hubble.
Clic a la imatge per engrandir. La diminuta lluna Fobos viatja darrere de Mart en aquesta imatge. La lluna apareix diverses vegades, ja que és una fotografia en time-lapse. Fobos és aquí un petit punt platejat. Mart domina les fotos. Mart és principalment vermell-ataronjat, amb taques fosques i motes platejades al voltant de les seves vores. Crèdit: NASA, ESA i Z. Levay (STScI)
No obstant, aquesta petita patata és ràpida: Fobos orbita Mart en només 7 hores i 39 minuts, és a dir, més ràpid del que gira Mart. L'òrbita de la lluna s'està reduint molt lentament, cosa que significa que amb el temps, d'aquí a 50 milions d'anys, es trencarà sota l'atracció gravitatòria de Mart, o s'estavellarà contra el planeta.
La pobra petita Fobos ja ha estat maltractada: gairebé va ser destrossada per un impacte gegant i té marques de milers d'impactes de meteorits.
Aquí hi ha algunes dades curioses més sobre Fobos.
- No té atmosfera. - És la més gran de les dues llunes de Mart. L'altra lluna es diu Deimos. - La fina pols de la superfície de Fobos no pot retenir la calor.
Clic a l'imatge per engrandir. A la Terra, les estrelles fugaces són el resultat de l'entrada a l'atmosfera d'un tros d'asteroide o cometa. Al Sol, el fenomen s'acaba d'observar per primera vegada, però té un altre origen. Imatge de l'activitat solar generada per una IA. Crèdit: Lazy_Bear, Adobe Stock
A la Terra, gaudim regularment de l'espectacle de les pluges de meteorits. Al Sol, els astrònoms han observat una mena d'estrelles fugaces en el que anomenen pluges coronals.
Descobriu imatges extraordinàries del sol gràcies al Solar Orbiter S'acaben de publicar les primeres imatges del Solar Orbiter de l'ESA! Revelen el Sol en tota la seva esplendor, en alta definició. Crèdit: Futura - Explorer le monde / ESA. YouTube.
La Corona. És el nom que els astrònoms donen a la capa més externa de l'atmosfera del nostre Sol. I allà estan passant coses estranyes. Els astrònoms ja hi han observat per exemple una mena de pluja. Encara que al nostre Sol, no és vapor d'aigua el que es condensa i després cau en forma de gotes, sinó que és plasma. A mesura que passa, torna a caure a la superfície després d'una erupció, de més de 100.000 °C a poc més de 5.000 °C.
I ara un equip liderat per investigadors de la Universitat de Northumbria (Regne Unit) informa haver observat un nou fenomen en aquestes pluges coronals. Un fenomen de tipus "estrella fugaç". Pel que fa a la pluja que no és d'aigua, aquestes estrelles fugaces no són de la mateixa naturalesa que les que admirem al nostre cel. S'assemblen més a boles de plasma súper denses, de fins a 250 quilòmetres d'amplada i que s'acosten a la superfície del Sol a més de 100 quilòmetres per segon.
Clic a l'imatge per engrandir. Un equip d'astrònoms liderat per @NorthumbriaUni ha descobert 'estrelles fugaces' al Sol. Les observacions del Solar Orbiter d'ESA han revelat fenòmens de tipus "estrella caiguda" mai vists que es produeixen a les espectaculars pantalles de plasma conegudes com a pluja coronal. Crèdit: X, @RoyalAstroSoc.
Boles de plasma
Va ser gràcies a les dades retornades per la missió Solar Orbiter que els investigadors van fer aquest descobriment. "És possible que una de les nostres màquines mai pugui sondar l'interior de la corona solar, ja que fa molta calor", especifica Patrick Antolin, professor, en un comunicat de premsa de la Royal Astronomical Society. Malgrat això, "Solar Orbiter s'acosta prou com per mostrar fenòmens que hi passen a petita escala".
Clic a l'imatge per engrandir. Vista de SolO a l'EUV el 30 de març de 2022 mostrant una secció parcial del Sol amb gas a 1 milió de graus. Crèdit: ESA/Orbitador Solar EUI/HRI. CC BY 4.0.
Clic a la imatge per engrandir. Vista de SolO a l'EUV el 30 de març de 2022 mostrant una secció parcial del Sol amb gas a 1 milió de graus. Les trajectòries vermelles corresponen a algunes de les empremtes de pluja analitzades en aquest treball. La imatge de la Terra ha estat superposada a escala. Crèdit: Patrick Antolin. ESA/Orbitador Solar EUI/HRI
El que van veure els astrònoms va ser com es va escalfar i comprimir el gas sota aquestes estrelles fugaces fins a arribar al milió de graus durant uns minuts. I a diferència del que passa a la Terra, quan els meteors travessen el nostre cel, la majoria d'estrelles fugaces coronals, sens dubte, aprofiten la baixa densitat que regna a la regió per arribar intactes a la superfície del Sol. Això no s'havia observat mai abans, però aquests impactes podrien produir, no un cràter, sinó una il·luminació marcada i ones de xoc que escalfarien el gas just a sobre.
Vista de SolO a l'EUV l'1 d'abril del 2022 mostrant una secció parcial del Sol amb gas a 1 milió de graus. Les trajectòries vermelles corresponen a algunes de les empremtes de pluja analitzades en aquest treball. La imatge de la Terra ha estat superposada a escala Crèdit: Patrick Antolin. Imatge: ESA/Solar Orbiter EUI/HRI
Clic a l'imatge per engrandir. Flamarada solar. Crèdit: NASA
Els primers components bàsics de la vida a la Terra es poden haver format gràcies a erupcions del nostre Sol, segons un nou estudi.
Una sèrie d'experiments químics mostra com les partícules solars, en xocar amb els gasos de l'atmosfera terrestre primitiva, poden formar aminoàcids i àcids carboxílics, els components bàsics de les proteïnes i la vida orgànica. Els resultats es publiquen a la revista Life.
Per comprendre els orígens de la vida, molts científics intenten explicar com es van formar els aminoàcids, la matèria primera a partir de la qual es formen les proteïnes i tota la vida cel·lular. La proposta més coneguda es va originar a finals del segle XIX, quan els científics van especular amb la possibilitat que la vida hagués començat en un "petit estany calent": Una sopa de substàncies químiques, energitzada per raigs, calor i altres fonts d'energia, que es va poder barrejar en quantitats concentrades per formar molècules orgàniques.
Al 1953, Stanley Miller, de la Universitat de Chicago, va intentar recrear aquestes condicions primigènies al laboratori. Miller va omplir una cambra tancada amb metà, amoníac, aigua i hidrogen molecular -gasos que es creu que predominaven a l'atmosfera primitiva de la Terra- i va encendre repetidament una espurna elèctrica per simular un llampec. Una setmana després, Miller i el seu assessor Harold Urey van analitzar el contingut de la càmera i van descobrir que s'havien format 20 aminoàcids diferents.
Clic a l'imatge per engrandir. Recreació artística de la Terra primitiva. Crèdit: NASA.
"Va ser una gran revelació", va dir Vladimir Airapetian, astrofísic estel·lar del Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA a Greenbelt, Maryland, i coautor del nou treball. "A partir dels components bàsics de l´atmosfera terrestre primitiva, es poden sintetitzar aquestes complexes molècules orgàniques".
Però els darrers 70 anys han complicat aquesta interpretació. Els científics creuen ara que l'amoníac (NH3) i el metà (CH4) eren molt menys abundants; al seu lloc, l'aire de la Terra era ple de diòxid de carboni (CO2) i nitrogen molecular (N2), que requereixen més energia per descompondre's. Aquests gasos encara poden produir aminoàcids, però en quantitats molt reduïdes.
A la recerca de fonts d'energia alternatives, alguns científics van apuntar les ones de xoc dels meteorits. Altres van citar la radiació ultraviolada solar. Airapetian, fent servir dades de la missió Kepler de la NASA, va apuntar a una nova idea: les partícules energètiques del nostre Sol.
Kepler va observar estrelles llunyanes en diferents etapes del seu cicle vital, però les seves dades ofereixen pistes sobre el passat del nostre Sol. El 2016, Airapetian va publicar un estudi que suggereix que durant els primers 100 milions d'anys de la Terra, el Sol era un 30 % més feble. Però les "superflames" solars -potents erupcions que avui només veiem una vegada cada 100 anys aproximadament- haurien esclatat una vegada cada 3-10 dies. Aquestes superflames llancen partícules a una velocitat propera a la de la llum que xocarien regularment amb la nostra atmosfera, desencadenant reaccions químiques.
Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. L'energia del nostre jove Sol -fa 4.000 milions d'anys- va ajudar a crear molècules a l'atmosfera de la Terra que van permetre que s'escalfés prou per incubar vida. Crèdit: Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA/Genna Duberstein. Podeu descarregar aquest vídeo en format HD des de l'Estudi de Visualització Científica Goddard de la NASA, fent un clic aquí.
"Quan vaig publicar aquest article, l'equip de la Universitat Nacional de Yokohama (Japó) es va posar en contacte amb mi", explica Airapetian.
El Dr. Kobayashi, catedràtic de química de la universitat, havia passat els darrers 30 anys estudiant la química prebiòtica. Intentava comprendre com els raigs còsmics galàctics -partícules procedents de l'exterior del nostre sistema solar- podrien haver afectat l'atmosfera de la Terra primitiva. "La majoria dels investigadors ignoren els raigs còsmics galàctics perquè requereixen equips especialitzats, com ara acceleradors de partícules", explica Kobayashi. "Vaig tenir la sort de tenir accés a diversos a prop de les nostres instal·lacions". Uns petits retocs al muntatge experimental de Kobayashi podrien posar a prova les idees d'Airapetian.
Airapetian, Kobayashi i els seus col·laboradors van crear una barreja de gasos semblant a l'atmosfera de la Terra primitiva tal com la coneixem avui. Van combinar diòxid de carboni, nitrogen molecular, aigua i una quantitat variable de metà. (La proporció de metà a l'atmosfera primitiva de la Terra és incerta, però es creu que era baixa). Van disparar les barreges de gasos amb protons (simulant partícules solars) o les van encendre amb descàrregues d'espurnes (simulant llampecs), reproduint l'experiment de Miller-Urey per comparar.
Mentre la proporció de metà era superior al 0,5%, les barreges disparades per protons (partícules solars) produïen quantitats detectables d'aminoàcids i àcids carboxílics. Però les descàrregues d'espurnes (raigs) requerien una concentració de metà d'aproximadament del 15% abans que es formés cap aminoàcid.
"I fins i tot amb un 15% de metà, la taxa de producció d'aminoàcids pels raigs és un milió de vegades inferior a la dels protons", afegeix Airapetian. Els protons també tendien a produir més àcids carboxílics (un precursor dels aminoàcids) que els encesos per descàrregues d'espurnes.
Clic a l'imatge per engrandir. Primer pla d'una erupció solar, que inclou una flamarada solar, una ejecció de massa coronal (CME) i un esdeveniment de partícules energètiques solars. Crèdit: Centre Goddard de Vols Espacials de la NASA.
En igualtat de condicions, sembla que les partícules solars són una font d'energia més eficaç que els raigs. Però, segons Airapetian, no tota la resta era igual. Miller i Urey suposaven que els llampecs eren tan freqüents a l'època de l'"estany calent" com ho són avui. Però els llampecs, que procedeixen de núvols de tempesta formats per aire calent ascendent, haurien estat menys freqüents amb un Sol un 30% més feble.
"En condicions fredes mai no hi ha llampecs, i la Terra primitiva estava sota un Sol bastant tènue", explica Airapetian. "Això no vol dir que no pogués provenir d'un llamp, però ara els raigs semblen menys probables, i les partícules solars semblen més probables".
Aquests experiments suggereixen que el nostre jove i actiu Sol podria haver catalitzat els precursors de la vida més fàcilment, i potser abans, del que se suposava.
Clic per engrandir. Un meteorit que va caure a Somàlia duia amagats minerals mai vists a la Terra, informen avui investigadors de la Universitat d'Alberta (Canadà). Crèdit: Justinas, Adobe Stock
Dos minerals mai vists a la Terra s'amagaven en l'interior d'un meteorit: un descobriment sensacional!.
5 preguntes sobre meteorits Haurien provocat la desaparició dels dinosaures i els seus cràters adornen la superfície de la Terra. Cada dia, el planeta és bombardejat per centenars de meteorits.
Feia temps que s'hi amagaven. Dos minerals mai vists a la Terra. Els investigadors els acaben de descobrir mentre analitzaven un fragment de meteorit.
Cada any, diversos milers de tones de material extraterrestre cauen al nostre planeta. Ni més ni menys que 15 tones per un sol meteorit trobat a Somàlia. Suficient per convertir-lo en el novè més gran descobert mai. Semblava que feia segles que esperava. Fins i tot formava part del folklore dels habitants de la regió. Una roca sobre la qual esmolaven els seus ganivets. Els científics l'han batejat afectuosament El Ali, pel poble a prop de la qual va caure. I el treball d'investigadors de la Universitat d'Alberta (Canadà) revela ara que amagava un secret formidable. Minerals que mai s'havien vist a la Terra.
Sense més preàmbuls, aquests dos minerals han estat anomenats: elaliita i elkinstantonita. Com a recordatori del nom del propi meteorit per al primer i en honor a Lindy Elkins-Tanton, especialista en la formació de nuclis de planetes i en particular nuclis de níquel i ferro, per al segon. Perquè el meteorit El Ali és del grup dels anomenats meteorits IAB, compost de ferro de meteorit i trossos molt petits de silicats. I la seva anàlisi hauria d'avançar en el nostre coneixement en el camp de la formació de planetes.
Clic per engrandir. Aquest tros del meteorit El Ali que va caure a Somàlia el 2020 amaga dos minerals mai observats a la Terra. Crèdit: Universitat d'Alberta
Altres minerals desconeguts?
La identificació d'aquests dos nous minerals al cor d'una llesca de només 70 grams del meteorit es va facilitar pel fet que aquests minerals ja havien estat sintetitzats al laboratori en el passat. Ara queda als investigadors determinar els processos geològics i la història de l'asteroide d'on prové aquest meteorit, per entendre les condicions en què es van formar aquests minerals.
Paral·lelament, els investigadors esperen poder analitzar altres mostres del meteorit El Ali. Perquè podria amagar altres minerals nous. Ja s'està considerant un tercer candidat. Però sembla que el meteorit va ser transportat a la Xina per ser venut allà. No estic segur (per l'autor) que en aquestes condicions els científics encara tinguin l'oportunitat d'estudiar-lo.
Clic per engrandir. Magnífica foto composta de la pluja de meteorits dels Perseids. Crèdit:Petr Horálek, Apod (NASA)
Una de les pluges de meteorits més boniques de l'any ja ha començat la seva activitat. La seva intensitat continuarà augmentant fins a arribar al màxim a mitjans d'agost. No us podeu perdre res d’aquest espectacle celeste.
Cap estiu sense una bonica pluja d’estrelles fugaces. Cada any, entre el 14 de juliol i el 24 d’agost, arriba el moment de gaudir del cel de les càlides nits d’estiu, especialment al voltant del 12 d’agost. Per què exactament en aquesta data? Perquè, en la seva òrbita al voltant del Sol, la Terra torna a trobar durant aquest període els corrents de les restes deixades pel c ometa 109P/Swift-Tuttle, un cometa que visita el Sol cada 133 anys (la darrera vegada que el vam veure per aquest indrets va ser el 1992). Al llarg dels mil·lennis, la pols, que no és més gran que un gra d’arròs, arrencada de la seva superfície gelada sota l’acció del Sol, s’ha acumulat en corrents que nosaltres, la Terra, creuem al juliol i a l’agost. La taxa horària supera els 100 meteors per hora cada any. És un dels més intensos visibles des del nostre planeta.
Aquesta pluja d’estrelles fugaces s’anomena Perseids, perquè vist des dels nostres prats terrestres, els veiem emergir en gran nombre d’una zona de la constel·lació de Perseu (vegeu el dibuix següent), com si l’heroi mitològic disparés les seves fletxes a nosaltres tota la nit! Fletxes lluminoses i furtives, de vegades amb bòlids més grans (boles de foc per als anglosaxons). Aquí es troba el seu radiant. I com que Perseu no surt de l’horitzó nord-est abans de les 23:00 a mitjanit, és per tant durant les hores següents, a la segona part de la nit i fins a la matinada, que aprofiteu al màxim l’espectacle d’aquestes fletxes celestes.
L’absència de Lluna promet molt bones observacions
Aquest any a més, les condicions seran ideals per contemplar un màxim (sempre que les condicions meteorològiques ho permetin): la Lluna no hi serà! Cap Lluna plena o gibosa, brillant com un far, que interfereixi en l’observació de les desenes de meteors que travessaran el cel. Un bonic regal. I si aneu a un lloc allunyat de les grans ciutats, sense patir la contaminació lumínica, una nit fosca plena de milers d’estrelles, tacades per la Via Làctia i dividides per desenes d’estrelles fugaces, segur que ho gaudireu.
Des de Sci-Bit us recomanem la app de google; Sky Map, molt útil per orientar-vos i descobrir els estels i planetes que ens il·luminen en el cel nocturn.
Si et trobes passejant pel camp o pel teu jardí i et trobes amb una pedra d'aspecte estrany, i penses que aquesta pedra pot haver vingut de l'espai, aquesta entrada al blog et pot resoldre el dubte si t'has topat amb un meteorit. Continua llegint i trobaràs alguns consells que t'ajudaran a identificar a un meteorit.
Clic per engrandir. Com reconèixer un meteorit? Aquí, un fragment del meteorit d’Esquel. Es tracta d’una pallasita trobada el 1951 a la província de Chubut, Argentina. Crèdit: Doug Bowman, Wikimedia Commons, CC by 2.0.
S'estima que al voltant de 4.400 meteorits que pesen més d'un quilogram arriben al sòl de la Terra cada any. Una gran part d’ells es van enfonsar al fons dels oceans, que representen més del 70% de la superfície terrestre. Tot i això, això no és suficient per desanimar els caçadors d’aquests fragments d’asteroides, trossos de la Lluna -i fins i tot de Mart, per als més rars– que queden encallats al nostre planeta.
Per maximitzar les possibilitats de descobrir aquestes joies, la manera més fàcil és creuar superfícies relativament uniformes, cobertes, per exemple, amb neu o sorra. Aquests inclouen deserts calents o glaçats com les vastes extensions blanques de l’Antàrtida. De fet, en aquestes zones poc poblades, les úniques pedres que es poden recollir del terra són les que han caigut del cel.
Finalment, si mentre camineu, una pedra del vostre camí us desperta curiositat o si assistiu a un esdeveniment meteòric i comenceu a cercar un fragment que hagi tocat el terra, aquí teniu algunes indicacions que us ajudaran a eliminar falsos derivats.
En passar per l’atmosfera, la superfície dels meteorits s’escalfa, es fon i es vaporitza. El fenomen cessa a una altitud variable en relació amb la seva massa. Tots aquells que toquen el terra tenen una escorça de fusió característica d’uns pocs mil·límetres de gruix. Aquesta és la primera manera de distingir-les de les roques terrestres. Si la caiguda és recent, seran negres. Depenent del tipus de meteorit (condrita, acondrites o metàl·lic), el seu aspecte varia de mat a brillant, fins i tot amb lleus reflexos metàl·lics. Amb el pas del temps, s’oxiden i es tornen marrons. Pot desaparèixer en una cara amb l'erosió, cosa que fa que el cos celeste sigui més difícil de distingir d'altres pedres.
A diferència dels ronyons de les marcassites, amb els quals sovint es confonen a primera vista (i sovint també amb artefactes de la indústria siderúrgica), els meteorits tenen una superfície bastant regular amb molt poca rugositat. No obstant això, alguns poden tenir regmagliptes, estampats que s'assemblen a les ditades en la plastilina. Tingueu en compte que els meteorits poden tenir formes de tetraedre amb angles arrodonits creats per la seva penetració a l'atmosfera.
Observa les entranyes del meteorit
Si la pedra que heu trobat és un meteorit i s’ha trencat, és possible distingir, amb algunes excepcions, a les seves entranyes petits grans metàl·lics. D’altra banda, si es tracta d’una condrita (aproximadament el 86% dels meteorits que es troben a la Terra), notarà la presència de còndrules, petites boles de mil·límetre o submil·límetre compostes principalment de silicat. Una característica gairebé absent de les roques terrestres.
El metall que posseeixen (en diversos graus) fa que els meteorits siguin més densos de mitjana que la majoria de roques de la Terra. Tanmateix, especialistes com Mathieu Gounelle, del Museu Nacional d’Història Natural de París, desaconsellen avaluar-lo submergint-los a l’aigua, així com provar el seu magnetisme amb un imant per no degradar les seves propietats. Els coneixedors poden fer una prova de níquel. La seva presència és, de fet, sistemàtica dins dels meteorits, a diferència dels metalls de la Terra. No obstant, per a això, es necessita un equipament més sofisticat que el de la "Quimicefa".
Si després de l’examen, creieu que la vostra mostra ha superat aquestes proves eliminatòries principals, hauria de ser valorada per un laboratori d'un Museu d’Història Natural, o una facultat de Geologia d'alguna universitat.
Clic per engrandir: Meteorit de Willamette AMNH. Crèdit: American Museum of Natural History
Per saber-ne més sobre els meteorits visiteu: Meteorits.cat
La ribosa és un sucre que permet la fabricació d’ARN i ADN. Mai no s'havia descobert en meteorits i ara s'ha fet. Això reforça la idea que els maons de la vida originàriament provenien de l’espai, permetent així la seva aparició a la Terra.
La invenció de l’espectròmetre de masses de Francis Aston el 1919 (que ordena i identifica els ions segons la seva massa i càrrega elèctrica), que es basava en èxits anteriors de Wilhelm Wien i JJ Thomson, va permetre als geòlegs i geofísics a submergir-se a les entranyes de les roques per deduir les seves composicions i la seva edat. Els químics van seguir el seu cas i van començar a detectar molècules orgàniques de manera que a partir de 1958, l'espectrometria de masses va començar a identificar aminoàcids i fins i tot pèptids.
A la cruïlla d’aquestes disciplines, trobem la cosmoquímica que estudia en particular els meteorits i les seves relacions amb els cometes, els asteroides i el medi interestel·lar. La cosmoquímica és una de les disciplines utilitzades pels exobiòlegs per comprendre l’origen de la vida a la Terra i per intentar avaluar les probabilitats de la seva aparició en un altre lloc del cosmos observable. Un equip internacional d’investigadors acaba de publicar un article a Proceedings of the National Academy of Sciences, sobre aquesta fita ja que anuncien la primera detecció en meteorits d’un sucre i sobretot no només qualsevol sucre ja que és ribosa, un dels ingredients bàsics per a la constitució de l’àcid ribonucleic (ARN) i fins i tot de l’ADN, les molècules fonamentals dels éssers vius
Condrites riques en molècules orgàniques prebiòtiques
El descobriment es va fer analitzant mostres de pols mitjançant una tècnica d’espectrometria de masses per cromatografia de gasos. Dos meteorits van ser objecte d’aquestes anàlisis, NWA 801 (CR) i Murchison (CM). També s’han identificat per primera vegada altres dos sucres biològicament importants en meteorits: L’arabinosa o sucre de pectina (les pectines estan presents en grans quantitats a les parets de la planta de moltes fruites i verdures) i la xilosa (sucre de fusta o sucre de bedoll).
El meteorit Murchison ha estat l'objecte d'atenció dels exobiòlegs durant molt de temps. Caigut a prop de la petita ciutat de Murchison, a Austràlia, el 1969, aquesta condrita carbònica va lliurar als cosmoquímics al llarg dels anys més de 70 aminoàcids. Van descobrir en forma de rastres; alanina, glicina, valina, leucina, isoleucina, prolina, àcid aspàrtic i àcid glutàmic, tots ells presents a les proteïnes de la vida, tal com ara ho coneixem de la Terra.
També s’hi van trobar purines i pirimidines. Aquestes molècules són les bases de l’ADN i l’ ARN que formen el material genètic de tots els éssers vius del nostre planeta.
Al comunicat de la NASA es refereix Yoshihiro Furukawa de la Universitat Tohoku del Japó, l'autor principal de l'estudi publicat a PNAS quan explica que: "Altres elements la vida ja s’ha descobert en meteorits, inclosos aminoàcids (components proteics) i bases nucléiques (components de l’ADN i l’ARN), però els sucres han estat un element que falta entre els elements principals constitutius de la vida. Aquesta investigació proporciona les primeres proves directes de l’existència de ribosa a l’espai i el lliurament d’aquest sucre a la Terra. Aquest sucre extraterrestre podria haver contribuït a la formació d’ARN a la Terra prebiòtica, el que possiblement podria ser l'origen de la vida".
"És notable que es pugui detectar una molècula tan fràgil com la ribosa en un material tan antic", va dir Jason Dworkin, també en el mateix comunicat, al Centre de vol espacial Goddard de la NASA a Greenbelt. Maryland i coautor de l'estudi realitzat. Per a aquest investigador, "Aquests resultats ajudaran a guiar les nostres anàlisis de mostres dels asteroides originals Ryugu i Bennu, que seran reportats a la Terra per la sonda Hayabusa-2 de l'Agència Aeroespacial de Japó i la sonda Osirix-REx de la Nasa".
Darrere d’aquests reflexos sempre hi ha la mateixa idea, que els maons de la vida podrien haver estat portats a la Terra fa 4.500 milions d’anys per meteorits i cometes on hi havia una química prebiòtica activa, escampant les molècules orgàniques detectades als núvols del medi interestel·lar a on neixen les estrelles, i haurien preparat el que va iniciar la vida.
Curiosament, no ha estat possible descobrir 2-desoxiribosa en meteorits, el sucre implicat en la formació d’ADN. Això dona crèdit a la hipòtesi de l'ARN World (RNA World), que la molècula d'ARN va aparèixer per primera vegada a la Terra, presidint les etapes més primerenques de la vida.
Els cosmoquímics ara volen determinar si els sucres presents en meteorits tenen una quiralitat particular. Hi ha a aquest respecte el famós enigma de la quiralitat per a les molècules dels éssers vius de la Terra. S'han considerat diversos escenaris per explicar-ho i l'estudi dels meteorits podria proporcionar les claus per decidir entre ells.
Els cometes poden fabricar un sucre d'ADN
A falta de poder examinar centenars de cometes reals, els científics els fabriquen al laboratori per estudiar què tenen a l'interior. Un equip, que ja havia descobert "maons moleculars" en un cometa artificial, ha detectat ribosa, un component clau de l'ARN i l'ADN. Un argument addicional per a la teoria dels cometes com a font de molècules orgàniques que han fet possible la vida a la Terra.
Com va aparèixer la vida a la Terra? Molts científics realitzen la investigació per intentar reconstruir el que pot haver passat fa uns 4.000 milions d’anys, just abans que les primeres formes de vida colonitzessin aquest món. Entre els escenaris considerats, destaca l’atenció dels investigadors el de la panspèrmia, almenys a nivell molecular.
La idea és que els ingredients bàsics de la química de la vida, és a dir, les molècules orgàniques, com els aminoàcids, els sucres i altres hidrocarburs, provenen de matèria extraterrestre, portades per cometes, asteroides. o fins i tot pols (els micrometeorits arribats a la Terra representen 10.000 tones anuals). Aquests cossos eren una legió per impulsar els joves planetes en aquests temps convulsos del jove sistema solar. Un bombardeig tardà massiu era sospitós, a més, d’haver portat una part de l’aigua dels nostres oceans i de la que bevem avui (encara es parla de l’origen de l’aigua).
Els cometes transporten els ingredients del sistema solar precoç
Per aquests i altres motius, els investigadors tenen moltes ganes de visitar nuclis cometaris. Cúmuls de gel i pols, aquests cossos foscos que es creuen, en la seva major part (són desenes de milers de milions), a les regions més remotes del Sistema Solar, es consideren fòssils reals. De fet, d’alguna manera han mostrat i han conservat el material de la nebulosa primitiva al centre de la qual ha desenvolupat el Sol i els seus planetes. Què millor que poder anar al seu encontre per ensumar molècules orgàniques?. Sis missions ja han provat l’aventura, no sense dificultats. Una d'elles, Rosetta, va tenir un molt bon èxit malgrat els problemes del seu aterrador Philae. Certament, no podia fer tot el que volia (com foradar el terreny i treballar-hi durant setmanes), però va capturar, en gairebé tres dies, informació valuosa sobre el terreny.
Mentre esperem a altres Rosetta (el nom del qual fa referència a la famosa pedra Rosetta), cares missions que poden ser molt llargues, diversos laboratoris estan assajant a la cuina cosmoquímica: fer que els mini-cometes siguin comparables als que coneixem, i estudiar què pot passar, segons les condicions a què estiguin sotmesos.
En un article acabat de publicar a la revista Science, un equip internacional explica com la ribosa, el sucre a la base de l'ARN (aquesta és la "R" d'aquest acrònim, per tant el "Ribo" de l'àcid ribonucleic) i ADN (àcid desoxiribonucleic), aparegut en un exemple artificial creat en condicions realistes. Aquesta molècula no s'ha detectat mai en un cometa o asteroide real, però l'experiència demostra que és possible.
Per fer un micro-cometa artificial, els investigadors de l’Institut d’Astrofísica Espacial van reunir en una cambra de buit a -200ºC els següents ingredients: aigua (H2O), metanol (CH3OH) i amoníac (NH3), per simular la formació de grans de pols recoberts de gel. Aleshores, aquesta matèria primera es va irradiar amb ultraviolats (UV), de la mateixa manera que es pot observar, en altres llocs, a les nebuloses on es formen aquests grans. I finalment, el viatge al voltant del Sol s’ha reproduït canviant la temperatura de l’entorn.
"La seva composició es va analitzar aleshores a l'Institut de Química de Nice gràcies a l'optimització d'una tècnica molt sensible i molt precisa (cromatografia multidimensional en fase gasosa, unida a espectrometria de masses en temps de vol)", explica el CNRS en el seu comunicat de premsa. Resultat: "S'han detectat diversos sucres, entre els quals hi ha ribosa. La seva diversitat i abundàncies relatives suggereixen que estaven formades a partir del formaldehid". Tot i això, el formaldehid (CH2O), creat a partir de metanol i aigua, i també diverses macromolècules s’observen a les nebuloses on es creen noves estrelles, com les d’ Orió.
"Aquest descobriment completa la llista de "maons moleculars" de la vida que es poden formar en gel interestel·lar. Aporta un argument addicional a la teoria dels cometes com a font de molècules orgàniques que han fet possible la vida a la Terra ... i potser en altres llocs de l' Univers", conclou el CNRS.
La Terra és regularment bombardejada per meteorits, malgrat que són molt nombroses, són de molt petita mida. Molts d’aquests cossos només llepen el nostre planeta i tornen a l’espai. Però cada dia cauen a la Terra diversos centenars de tones de pols i còdols.
Els objectes més grans, entre un i dos metres de mida, arriben amb una freqüència inferior al mes. La majoria cauen en deserts, oceans o mars, sense cap impacte en la vida humana i, fins i tot, sense ser detectats, cosa que dificulta les estadístiques. Si el cos celeste té un diàmetre superior a algunes desenes de metres, l' atmosfera terrestre no és prou densa per alentir-la i es torna inevitable un xoc superficial.
En els últims anys, els científics han estat estudiant la possible amenaça de NEO, (sigles en anglès de"Objecte Proper a la Terra") per al nostre planeta. Igual que l'escenari d' extinció dels dinosaures, aquests asteroides són una amenaça per a la vida a la Terra?
Durant un impacte, es forma una depressió circular anomenada cràter d’impacte. Quan l'objecte toca el terra, una ona de xoc es propaga a la superfície. Fa que algunes de les roques es fonguin i expulsin material a l’exterior de la cavitat que s'ha format. Per impactes més grans, les pols expulsades poden romandre en suspensió a l’aire durant molt de temps, enfosquir la llum natural i provocar extincions d’espècies. El cràter sol ser vint vegades més gran que la mida del impactador.
Dos grups de meteorits: condrites i meteorits diferenciats
Només una part d’aquests meteorits es troba a terra perquè la caiguda no sempre s’observa i el meteorit sovint desapareix amb el pas del temps a la vegetació o al sòl. Els meteorits trobats permeten entendre millor la seva gran diversitat i el seu origen. Els meteorits es separen en dos grups: condrites i meteorits diferenciats. Les condrites són els anomenats meteorits pedregosos primitius, que contenen menys del 35% de metall, formats per petites perles de silicats anomenades còndrules.
Les condrites registren la composició química del material utilitzat per va servir per formar el Sol i els planetes. Sovint derivades de cossos petits, han estat poc o gens modificades des de la seva formació, a diferència dels meteorits diferenciats. En efecte, quan l’ asteroide primitiu es fa prou gran, pot, com la Terra, fondre’s i diferenciar-se. Aleshores es compon de diverses capes amb els minerals metàl·lics, més densos, i a la seva superfície, minerals menys densos, rics en sodi, alumini i calci. Aquests cossos diferenciats es troben en l’origen de meteorits de ferro (del nucli), de pallasites (riques en olivina i metalls) i d’ acondrites (prop de les roques de l’ escorça terrestre).
Podeu accedir a l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.
