LOS METEORITOS

Por Carlos Bertó

Denominamos meteoroide a un objeto, que en órbita heliocéntrica, intercepta la tierra y se precipita en su atmósfera. A partir de este momento, le llamamos meteorito, tanto si llegan a la superficie fragmentos o no.

El fenómeno que hoy llamamos meteorito ya era conocido en la antigüedad, y ya fue registrado en los tiempos de la Grecia Clásica. Las principales contribuciones al conocimiento de los meteoritos procedieron de Aristóteles, Séneca y Plinio. Aristóteles mantenía que los meteoritos brillantes eran ocasionados por objetos que viajaban a gran velocidad por la atmósfera. Existen pruebas que fue después de haber observado las características de piedras que habían caído del cielo. Pero la idea que prevaleció los relacionaba con otros fenómenos atmosféricos como los relámpagos y las auroras.

Aunque era un concepto ajeno a la Europa Medieval, los Griegos y otras civilizaciones de la antigüedad tuvieron pocas dificultades para aceptar la noción de que las piedras podían caer del cielo y ser encontradas en la tierra. Numerosos mitos e historias hablaban de dioses arrojándose objetos unos a otros mutuamente. Resulta curioso que los bólidos eran a menudo considerados de mal agüero, mientras los meteoritos que eran hallados en el suelo eran venerados como signos de benevolencia divina. La bibliografía menciona un gran número de meteoritos de la antigüedad, pero de éstos sólo la piedra de La Meca o Kaaba es conocida actualmente.

Aparentemente, el hombre antes de dominar la metalurgia del hierro, se abasteció por primera vez de hierro metálico a partir de fragmentos meteóricos. Hay leyendas acerca de objetos manufacturados de lo que sin duda es materia extraterrestre. Los ejemplos más notables parecen ser la espada de Atila, el cuchillo de Jim Bowie, y una espada hecha para el emperador Jahangir de la India.

Foto a.- Sikhote Alin: Caida 1947 territorios marinos de la URRS (Vladivostok).

Aunque, actualmente el estudio de los meteoritos despierta un enorme interés, y constituye en la práctica un dominio científico por sí mismo, ya en 1.794 E.F.F. Chladni, investigador de la Universidad de Berlín, publicó en alemán en Riga (actual República de Letonia) su obra " Uber den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ahnlicher Eisenmassen". Chladni presentó pruebas irrefutables de la procedencia extraterrestre de los meteoritos, así como informes auténticos de avistamientos en varios países. Sin embargo, hasta comienzos del siglo XIX los meteoritos no fueron reconocidos de forma general. Las caídas no empezaron a considerarse fenómenos naturales, hasta que Biot, un miembro de la Academia de París, volvió a corroborar las ideas de Chladni, después de estudiar la caída de meteoritos, que tuvo lugar el 26 de Abril de 1.803, cerca de la Torre del Águila, en el norte de Francia.

Una vez que su origen fue reconocido, los meteoritos ganaron rápidamente la popularidad y el interés de los científicos. Numerosos museos empezaron a coleccionarlos e investigadores de todo el mundo desarrollaron estudios sobre su composición, estructura, propiedades físicas y químicas, etc. Esta euforia tuvo como resultado, que al final del siglo XIX, existieran cientos de análisis detallados, el descubrimiento de nuevos minerales, y el descubrimiento de una serie de peculiaridades específicas para diferenciarlos de las rocas terrestres.

La mayoría de los meteoritos encontrados en el suelo poseen hierro, y al parecer los meteoritos férricos superan en número a los del tipo rocoso. Sin embargo, esta teoría demostró ser errónea. Un trozo de hierro que yace medio enterrado en un campo pedregoso en muy fácil de reconocer, mientras que una piedra entre otras piedras no lo es: un meteorito rocoso, sin embargo, una vez investigado muestra diferencias características en comparación con las rocas terrestres.

Cuando los astrónomos hicieron recuentos de los meteoritos, que en realidad eran vistos caer, descubrieron que los meteoritos rocosos superaban a los férricos en la proporción de 9 a 1. (Durante un tiempo, la mayoría de los meteoritos rocosos fueron descubiertos en Kansas, lo cual puede parecer extraño hasta que uno se percata de que, en el suelo sedimentario y sin rocas de Kansas, una piedra es tan perceptible como lo sería un fragmento de hierro en cualquier otra parte.)

Estos dos tipos de meteoritos se cree que se originan de la siguiente manera. En la juventud del sistema solar, los asteroides pueden haber sido más grandes, de promedio, de como lo son ahora. Una vez formados, e impedida cualquier posterior consolidación por la influencia gravitatoria de Júpiter, sufrieron colisiones entre ellos y roturas. Sin embargo, antes de que esto sucediese, los asteroides pudieron estar lo suficientemente calientes a consecuencia de la desintegración radiactiva de algunos elementos, principalmente el isótopo 26 del aluminio, y la energía gravitatoria liberada en forma de calor durante el proceso de acreción, como para permitir cierta diferenciación de sus componentes, hundiéndose los materiales mas densos (Fe, Ni, Co) en el centro, y forzando a la roca (Silicatos principalmente) a situarse en la capa exterior. Luego, cuando tales asteroides se fragmentaron, aparecieron como restos tanto rocosos como metálicos, por lo que se encuentran en la actualidad meteoritos de ambos tipos en la tierra.

Los meteoritos, como las únicas piezas de material extraterrestre que podemos examinar, resultan excitantes no sólo para los astrónomos, geólogos y químicos, sino también para los cosmólogos, que se hallan preocupados por los orígenes del Universo y del Sistema Solar. Entre los meteoritos figuran desconcertantes objetos vítreos, encontrados en varios lugares de la tierra. El primero fue encontrado en 1.787, en lo que es ahora la República Checa, en las riveras del río Moldau. Los ejemplares australianos fueron detectados en 1.864. Recibieron el nombre de tectitas, de una palabra griega (Tektos) que significa "fundido", a causa de que parecen haberlo hecho así a su paso a través de la atmósfera de la Tierra.

En 1.936 un astrónomo norteamericano, H.H. Nininger sugirió que las tectitas eran los restos de material salpicado forzado a abandonar la superficie de la Luna a causa del impacto de grandes meteoritos y capturados por el campo gravitatorio de la tierra. Hoy en día dicha teoría ha ido perdiendo popularidad en favor de la teoría que supone que las tectitas se formaron por impacto de meteoritos masivos contra la superficie de la Tierra, proyectando materiales fundidos de la corteza hacia el exterior de la atmósfera, que posteriormente caerían a la Tierra y darían lugar a las tectitas.

El tamaño, peso y morfología de los meteoritos son muy variables, dependiendo casi exclusivamente de los efectos de abrasión durante su entrada en la atmósfera, en relación con sus proporciones y formas originales. A veces presentan marcas muy características, como los regmaglifos, típicos de los sideritos, que pueden definirse como cavidades producidas en la superficie del meteorito, debidas a la acción de las corrientes supersónicas de aire turbulento, durante su vuelo descendente al entrar en la atmósfera.

Los datos de concentraciones de los elementos químicos, que se encuentran en mayor y menor proporción, son muy importantes para la clasificación de los meteoritos, (particularmente cuando la estructura petrológica original ha sido alterada). Los principales elementos constitutivos son: Al, Ar, Ca, C, Cl, Cr, Co, Cu, He, Mg, Mn, Ni, N, O, P, K, Si, Na, S, Sn, y Ti. Todos ellos se agrupan dando lugar a una serie de minerales, de los cuales, se han listado los más representativos que se distribuyen diferencialmente de manera que es posible distinguir una serie de familias de meteoritos, atendiendo a su composición: I.- Condritos; II.- Acondritos; III.- Siderolitos; IV.- Sideritos.

Los condritos son un tipo de aerolitos, (lititos), caracterizados por contener esférulos de silicatos de tamaño milimétrico, condritos o cóndrulos, y poseer un contenido en Fe, que oscila entre el 19 - 35 % en peso; este hierro se encuentra como hierro niquelífero libre, en forma de troilita o en silicatos. Pueden dividirse en 6 grandes grupos, de acuerdo a su composición:

E .............................. Enstatíticos (+ - Fe - Ni)
H .............................. Ricos en olivino - broncita (+ - Fe - Ni)
L ............................... Ricos en olivino - hiperstena (+ - Fe - Ni)
LL ............................. Anfoteritos (olivino, broncita, hiperstena y plagioclasas)
C3 - 4 ....................... Carbonáceos, tipo 3 - 4 (olivino, piroxenos y componentes orgánicos)
C1 - 2 ....................... Carbonáceos, tipo 1 - 2 (clorita,sulfatos y componentes orgánicos), condritos anómalos.

Dentro de este grupo, dos son los principales interrogantes que se presentan: ¿Que significado tiene la presencia de componentes orgánicos en los condritos carbonáceos?; ¿Cuál es el origen de los enigmáticos cóndrulos? La respuesta a la primera pregunta parece estar en las denominadas reacciones de Fischer - Tropsch: a partir de moléculas simples, tales como CO, H2, NH3, en el sistema solar primitivo, se sintetizaron sobre las superficies de los granos de polvo, una serie de complejos, (aminoácidos abiógenos) debido a la acción catalítica del Fe - Ni y la magnetita. Por otro lado, y con respecto al origen de los cóndrulos, son objetos primarios que se condensaron por enfriamiento lento de una nebulosa gaseosa de composición solar y que posteriormente fueron acrecionados para formar el cuerpo meteorítico madre. La segunda hipótesis sugiere que los cóndrulos son objetos secundarios formados a partir de sólidos ya existentes por procesos tales como vulcanismos, impactos, procesos de fusión por choques entre polvo primitivo, descargas eléctricas, etc.

Los acondritos forman un grupo de lititos heterogéneos caracterizados por la ausencia de cóndrulos con menor proporción de Fe (aproximadamente 14 % en peso) y por ser en cierta medida análogos, a algunas rocas terrestres tales como diabasas, dunitas piroxenitas, etc. La mineralogía y texturas de muchos acondritos sugiere que, a diferencia de los condritos, en algún momento de su historia estuvieron totalmente fundidos y que cristalizaron a partir de un magma.

Los acondritos se dividen en cinco tipos, dependiendo fundamentalmente en su contenido en Ca:

Pobres en Ca ( 0,3 % - 1,9 % )

Au ............................ Aubritas (enstatita, forsterita)
Di ............................. Diogenitas (broncita)
U .............................. Ureilitas (olivino, Fe - Ni, diamante)

Ricos en Ca ( 3 % - 8 % )

Ho ............................ Howarditas (hiperstena, plagioclasa)
Eu ............................ Eucritas (piogenita, plagioclasa). Acondritos anómalos.

Los siderolitos constituyen un grupo intermedio entre los lititos y sideritos caracterizados por lo tanto por una parte silicatada y otra metálica. Se clasifican en:

P .............................. Pallasitos (olivino, Fe - Ni)
M ............................. Mesosideritos (piroxeno, Fe - Ni, tridimita)

Finalmente, los sideritos se encuentran casi totalmente constituidos por fases metálicas. Para su clasificación se han propuesto tres tipos de divisiones: una exclusivamente estructural basada en la caracterización de sus estructuras primarias, siendo el factor decisivo el tamaño y la morfología de los cristales de Kamacita; una segunda clasificación de tipo químico, basada en la determinación de las proporciones de Ni, Ga, Ge, Ir y P y por último una de tipo mineralógico - estructural que es actualmente la más utilizada.

Sideritos

I ............................... Octaedritas ricas en inclusiones de grano grueso (kamacita, taenita, grafito, silicatos, carburos)
I - An ........................ Sideritos ricos en inclusiones (kamacita, taenita, grafito, silicatos, carburos)
IIA ............................ Hexaedritas (kamacita, daubreelita)
IIB ............................ Octaedritas de grano muy grueso (kamacita, taenita)
IIC ............................ Octaedritas plessíticas (kamacita, taenita)
IID ............................ Octaedritas de grano medio (10 % - 11,5 % de Ni) (kamacita, taenita)
IIIA ........................... Octaedritas de grano medio (7 % - 8 % de Ni) (kamacita, taenita, troilita)
IIIB ........................... Octaedritas de grano medio (8,6 % - 10,6 % de Ni) (kamacita, taenita, fosfuros)
IIIC ........................... Octaedritas de grano fino (10,5 % - 13,5 % de Ni) (kamacita, taenita, carburos)
IIID ........................... Octaedritas de grano muy fino (kamacita, taenita, carburos)
IIIE ........................... Octaedritas de grano grueso (kamacita, taenita, cohenita, grafito)
IVA ........................... Octaedritas de grano fino (7,5 % - 10 % de Ni) (kamacita, taenita)
IVB ........................... Ataxitas (kamacita, taenita). Sideritos anómalos (kamacita, taenita, silicatos, grafito). Sideritos sin calificar.

El estudio de las principales estructuras primarias y secundarias permite conocer en parte, los procesos que dieron lugar a su formación, y aventurar la forma en que tuvo lugar el proceso de enfriamiento. Las estructuras primarias más representativas de los meteoritos son las denominadas bandas de "Widmanstäten". Éstas son características de las octaedritas, aunque aparecen también en muchos sideritos anómalos, y mesosideritos. Consisten en un entramado de laminillas de kamacita, que se dispone paralelamente a cuatro planos cristalográficos definidos por las caras de un octaedro imaginario, de ahí el nombre de octaedritas. Actualmente se supone un origen de estas bandas por la descomposición de una solución sólida bifásica, estable a alta temperatura, que da como resultado la independización de dos fases minerales, una mayor denominada fase patrón, y otra que aparece en menor proporción orientada, fase huésped. El estudio quimicocomposicional de estas bandas mediante técnicas de análisis puntual (microsonda electrónica), permite calcular la pauta del proceso de enfriamiento que oscila, a grandes rasgos, entre rangos de valores absolutos de 0,4 a 100º C por cada millón de años.

Foto b.- Sikhote Alin: Figuras de Widmanstätten

Con respecto a las estructuras de carácter secundario posiblemente las más características son las indicadoras de: 1) procesos de formación plástica y frágil por impactos; 2) transformaciones químicas y mineralógicas en estado sólido; 3)alteraciones debidas a la temperatura; 4) transformaciones mineralógicas, posteriores a la caída, debidas a la acción de agentes externos.

El estudio de los meteoritos proporciona una interesante información: su edad, así como los eventos que los marcaron a lo largo de su historia cósmica. Las dataciones se realizan, mediante análisis espectrométricos de los núclidos estables y radiactivos y permiten identificar entre otros, los siguientes eventos:

- Nucleosíntesis (129I, 244 Pu)
- Solidificación de los cuerpos parentales (U, Th, 87Rb, 40K, y otros)
- Fragmentación de los cuerpos parentales (36Cl, 39Ar, 40K)
- Caída de los meteoritos (He, Ne, Ar, K y otros)

Desde estas líneas deseamos simplemente recordar, la importancia científica de estas muestras "únicas" de materia extraterrestre, que tanto pueden ayudar a la comunidad científica (astrónomos, astrofísicos, geólogos, etc.) a comprender mejor, entre otras muchas cosas, los orígenes y procesos de evolución planetarios.