lunes 4 de enero de 2010

La edad del sistema solar debe recalcularse

Tal vez sea necesario reescribir una ecuación fiable para calcular la edad de nuestro sistema solar. Las nuevas medidas muestran que uno de los supuestos de la ecuación - que ciertos tipos de uranio siempre aparecen en las mismas cantidades relativas en los meteoritos - es errónea.

Desde la década de 1950, o incluso antes, nadie había sido capaz de advertir ninguna diferencia en las cantidades de uranio, afirma Gregory Brennecka de la Universidad de Arizona State, y coautor de un documento que describía el trabajo publicado el 31 de diciembre en Science on line. "Ahora somos capaces de medir pequeñas diferencias".

Estas diferencias podrían significar que las estimaciones actuales de la edad del sistema solar sobrepasen la edad real por 1 millón de años, o más. Las estimaciones históricas de la edad del sistema solar se cifran alrededor de 4500 millones de años, un número que no es suficientemente preciso para mostrar una diferencia de un millón, pero los cálculos recientes más refinados de la edad en el lugar sitúan su edad en 4.567,2 mil millones años. Un millón de años es una cantidad muy sutil a esta escala, que representa la diferencia entre 4.566 y 4.567 millones de años, pero esta diferencia es importante para la comprender adecuadamente la infancia de nuestro sistema solar.

Las proporciones de isótopos de uranio en los meteoritos no son constantes. Las teorías modernas otorgan una edad de 4600 millones de años al sistema solar

"Los ladrillos de construcción de los planetas se formaron en un período de 10 millones de años como mucho, explica el coautor Meenakshi Wadhwa, también de la Universidad de Arizona State. "Cuando se empieza a tratar de desentrañar la secuencia de eventos ocurrieron en 10 millones de años, es importante resolver las escalas de tiempo de un millón de años o menos."
El estudio también encuentra evidencias que refuerzan la idea de que poco antes del nacimiento del sistema solar, una supernova de poca masa explotó cerca, proporcionando elementos pesados para formar los planetas.

Los geoquímicos miden las edades de las rocas al medir la cantidad de isótopos radiactivos - versiones de un mismo elemento que tienen diferentes masas atómicas - en algunas partes de meteoritos llamadas inclusiones, ricas en calcio-aluminio. Estas inclusiones se cree que son los sólidos que deberieron haberse condensado primero al enfriarse la nube de gas que dio origen al sol y los planetas.

Debido a que un elemento radiactivo se desintegra de un isótopo padre a un isótopo hijo a una velocidad específica, los científicos pueden deducir la edad de una roca mediante la comparación de las cantidades de de cada isótopo.

El cálculo actualmente aceptado de la edad del sistema solar se deriva de la comparación del plomo-206, hijo del isótopo de uranio-238, con el isótopo plomo-207, hijo del isótopo de uranio-235.

Esta comparación se basa en el conocimiento de la proporción de uranio-238 en uranio-235. A principios de los cálculos de la relación de todos se acercó al mismo número, 137,88. La suposición de que la relación era constante simplificó los cálculos en gran medida - esto permitió a los científicos combinar ambos valores de uranio en un solo número, al eliminar una variable de la ecuación. Los isótopos de plomo son más fáciles de medir con alta precisión de los isótopos de uranio, por lo que la edad del sistema de cálculo basada sólo en valores de plomo se creía que era extremadamente precisa.

"Todos estabamos sentados en esta silla de dos patas diciendo que era muy estable", comenta Gerald Wasserburg, profesor emérito de geología de Caltech que participó en gran parte de los primeros trabajos de medir las proporciones de uranio. "Pero resulta que no lo es."

Había razones para dudar de que la proporción de uranio fuese constante. Por un lado, el razonamiento teórico no apoya esta hipótesis. Además, las mediciones que dependían de otros radioisótopos menos precisos no estaban de acuerdo con la edad derivada por el plomo - pero estuvieron de acuerdo unos con otros.

Corte transveral del meteorito de Allende

"Es un golpe para algunas pocas personas en geocronología," añade Brennecka. "Para decir que realmente sabemos la edad del sistema solar, basándonos en la edad de la roca, es esencial que todos estén de acuerdo."

Para probar si la proporción de uranio era en realidad constante, Brennecka y sus colegas tomaron muestras de las inclusiones de las inclusiones ricas en calcio-aluminio del bien estudiado meteorito Allende y midieron la cantidad de uranio-235 y uranio-238 que tenía. Las innovaciones tecnológicas hicieron que sus mediciones fuesen más precisas que los esfuerzos anteriores.

Las mediciones en el laboratorio de Brennecka y en el laboratorio de un colaborador en Frankfurt, Alemania, mostraron ambas un exceso de uranio-235. Este exceso significa que los futuros geoquímicos tendrán que medir primero las cantidades de uranio-235 y uranio-238 en los materiales del sistema solar primitivo antes de determinar su edad.

"No se trata de que el sistema de datación no funcione", dice el co-autor, Ariel Anbar, también del Estado de Arizona. "Pero si se quiere conseguir gran precisión, nos damos cuenta que existe esta variación que es necesario tener en cuenta".
El equipo determinó también que el uranio-235 adicional proviene de pequeñas cantidades de un elemento radiactivo llamado curio en el sistema solar primitivo y que se forma en sólo algunos tipos determinados de explosiones supernova.

"Es un importante paso adelante", comenta Andrew Davis de la Universidad de Chicago. "Ha habido muchos experimentos fallidos en el pasado, pero este ha tenido éxito. Creo que va a ser una pieza importante del rompecabezas".

Fuente original
Publicado en Odisea cósmica
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