Sol «ADN», reveló

Nitrógeno solar es muy diferente de la de meteoritos o la Tierra.Un equipo franco-americano dirigido por el Centro de Investigaciones Pétrographiques et Géochimiques (CRPG-CNRS) de Nancy llegó a esta conclusión después de analizar las muestras de viento solar recogidas por la misión espacial Génesis lanzado por la NASA en 2001. El equipo tuvo éxito en la determinación de la composición isotópica del Sol, su «ADN», que refleja la composición de la nube de gas y polvo que dio origen al sistema solar. Este trabajo, que se benefició, en particular, con el apoyo del CNRS, el CNES y la región de Lorraine, podría ayudar a dilucidar el fenómeno detrás del origen del sistema solar. Los resultados fueron publicados el 24 de junio de 2011 en la revista Ciencia y también disponen en su portada.

¿De dónde viene el asunto de nuestro sistema solar viene?¿Cómo se formó? Para responder a estas preguntas, los científicos centran sus estudios en el sol. De hecho más del 99% de la materia presente actualmente en el sistema solar se concentra en el sol. Más importante aún, el Sol se ha conservado la composición inicial de la nebulosa protosolar, la nube de gas y polvo que dio origen al sistema solar. Este no es el caso de la mayoría de los demás organismos del sistema solar, como la Tierra, Marte o los meteoritos, que – debido a que forman a altas temperaturas – han perdido sus primitivos elementos volátiles.En consecuencia, su composición actual no refleja la composición de la nebulosa protosolar.

La composición química del sol se conoce a partir del análisis de la luz que emite. Sin embargo, es imposible determinar a partir de una distancia de su abundancia isotópica. En efecto, no puede haber diferentes isótopos ( 14 N y 15 N para el nitrógeno,16 O, 17 O y 18 O para el oxígeno, etc) para un solo elemento: si bien tienen el mismo número de electrones y protones, que se diferencian por su número de neutrones. La determinación del nitrógeno y las composiciones isotópicas de oxígeno del Sol fue uno de los principales objetivos de la misión Génesis. ¿La razón? Las relaciones isotópicas de estos elementos ( 15 N / 14N para el nitrógeno (1), 17 S / 16 S y 18 S / 16 O para el oxígeno (2)) son muy disímiles entre los diferentes objetos del sistema solar, es decir, de la Tierra, la Luna, Marte, los meteoritos, los cometas y los planetas gigantes. Para explicar estas variaciones, es fundamental para determinar la composición isotópica de la nebulosa protosolar, en otras palabras, hoy el sol de la composición.

Durante la misión Génesis, que tuvo lugar entre diciembre de 2001 abril de 2004, los objetivos fueron irradiados por el viento solar durante 27 meses. Equipo de Bernard Marty en el Centro de Investigaciones del CNRS Pétrographiques et Géochimiques (CRPG) fue seleccionado por la NASA para determinar la abundancia de isótopos de nitrógeno en las muestras recogidas.Todos sus análisis (3) puntos al mismo resultado: nitrógeno solar diferente al nitrógeno de la Tierra. El Sol tiene 60% ​​menos de 15 N isótopos que la Tierra. En otras palabras, la Tierra y los meteoritos tienen un 60% más 15 N, mientras que los cometas tienen un 300% más 15 N. Al mismo tiempo, un equipo estadounidense ha puesto de manifiesto que el oxígeno solar también es deficiente en isótopos raros ( 17 S y 18 S) en comparación con el oxígeno en la Tierra. El estudio también fue publicado en la revista Science hace dos semanas. Además, el15 N / 14 N de que el Sol es similar a la de la atmósfera de Júpiter, analizó hace diez años por una sonda espacial estadounidense. Esta semejanza demuestra que los planetas gigantes, como Júpiter, capturado parte del gas presente en la nebulosa primitiva en sus atmósferas.

Todos los cuerpos del sistema solar (con la excepción de los planetas gaseosos, como Júpiter) contienen un «anormal» mayor cantidad de nitrógeno rara y los isótopos de oxígeno que el sol.Tales disparidades no se observan en el caso de no volátiles elementos. Caracterizar el origen de estos enriquecimientos podría proporcionar una mejor comprensión de los fenómenos que desencadenaron el surgimiento de nuestro sistema solar.Uno de los conductores que se sigue actualmente es que estas variaciones pueden deberse a una irradiación intensa de gas residual de la nebulosa por el joven Sol, que en ese momento tenía mucha más energía que en la actualidad. Las reacciones fotoquímicas pueden haber enriquecido los compuestos resultantes de estas reacciones con isótopos raros. Estos compuestos se han incorporado en los meteoritos y los planetas terrestres. Una hipótesis que todavía tiene que ser verificado …

 

El montaje de una diana en una muestra titular concebido especialmente para el experimento


© CRPG / CNRS

El montaje de una diana en una muestra titular concebido especialmente para el experimento


 

 

El objetivo se introduce en la cámara de aire de la muestra de la sonda de iones


© CRPG / CNRS

El objetivo se introduce en la cámara de aire de la muestra de la sonda de iones


 

Notas:

1 – 14 N es el isótopo de nitrógeno más abundante en la Tierra. 
2 – 16 S es el isótopo de oxígeno más abundante en la Tierra. 
3 – Los primeros análisis se realizaron sobre muestras que eran considerablemente contaminado antes de que el vuelo 15 N nitrógeno. Ellos dieron lugar a resultados con una incertidumbre de + / -20%. La NASA proporciona a continuación fragmentos de un objetivo mucho menos contaminada que contiene más partículas solares. La composición isotópica del nitrógeno se determinó utilizando la sonda de iones de nueva potencia instalada en CRPG a finales de 2009 (incertidumbre de + / – 0,7%).

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