El mineral extraterrestre que vino en un meteorito

1951. Era de madrugada en el pequeño pueblo de Wedderburn, en Australia. Sus habitantes ya estaban dormidos cuando sonó un estruendo. Era un ruido grave y sordo, como si alguien hubiera dejado caer un saco de arena muy pesado. Algunos de los habitantes se levantaron a ver qué pasaba, asombrados al comprobar desde su ventana que salía una pequeña columna de humo del desierto cercano. Acababa de caer un meteorito.

A la mañana siguiente llamaron a las autoridades, que trajeron a los geólogos de la cercana Universidad de Victoria. Ellos se encargaron de tomar medidas y muestras del meteorito, preparados para clasificarlo y llevarlo a su museo. Para su asombro, el meteorito de Wedderburn (así lo bautizaron) no era un meteorito “clásico”, rocoso, sino un meteorito metálico de tipo IAB.

Los meteoritos metálicos son bastante raros, y solo representan a un cinco por ciento de los meteoritos registrados. Los del tipo IAB tienen un aspecto metálico debido a su alto contenido en átomos de hierro y níquel, y se especula que proceden del núcleo de asteroides o planetas ya desparecidos, cuyos restos vagan por el espacio hasta caer en la Tierra.

Ya que no conocemos bien el núcleo de nuestro propio planeta (aunque intentamos llegar a él), la información que podemos obtener de este tipo de meteoritos es increíblemente valiosa, lo que animó a los geólogos a tomar muestras para la comunidad científica. Cortaron varias muestras del meteorito de unos pocos miligramos de peso, y dejaron el resto en el museo Victoria de Australia, donde está accesible al público.

Las muestras fueron pasando entre diferentes geólogos, ansiosos por estudiar sus secretos, hasta llegar hace dos años a las manos de un equipo de investigadores estadounidenses de Caltech. Su especialidad: la búsqueda de nuevos minerales.

El mineral desconocido (o no tanto)

Un mineral se define como una mezcla de átomos que se encuentra en la naturaleza formando una estructura concreta. Tanto la proporción de átomos como la estructura son importantes, ya que dos minerales pueden compartir una misma composición química, pero adoptar diferente forma. Por ejemplo, tanto el diamante como el grafito están compuestos por átomos de carbono. La diferencia es que la red que forma el grafito lo vuelve frágil y fácil de laminar (como sucede en las minas del lápiz) y la estructura del diamante es tan estable que su dureza es capaz de desafiar a la de los demás minerales.

Los meteoritos tienen una composición química determinada, pero sus átomos pueden estar combinados de múltiples maneras, formando diferentes minerales incluso dentro del mismo meteorito. Como cada mineral se forma bajo diferentes condiciones de temperatura y presión, reconocer los minerales del meteorito nos permite no solo conocer la composición del núcleo del asteroide o planeta original, sino también a qué temperatura estaba, cómo de rápido se enfrió... pistas sobre que le pudo pasar antes de llegar a nosotros.

Hace unos meses, los científicos de Caltech encontraron algo extraño en sus muestras del meteorito de Wedderburn. Había una finísima veta de un mineral que no encajaba con ninguno de los minerales reconocidos hasta ahora. No es que fuera un mineral raro de ver en un meteorito, es que directamente no existía en la lista de minerales conocidos en la Tierra. Fue bautizado como edscotita, en honor a Edward Scott, uno de los pioneros de la cosmoquímica y la búsqueda de minerales extraños.

La edscotita está compuesta de una mezcla de átomos de hierro con una pequeña cantidad de átomos de carbono, distribuidos a través de una estructura cristalina que solo es posible si la mezcla se funde y se enfría muy lentamente. ¿Cómo sabemos esto? Básicamente porque, aunque la edscotita sea un nuevo mineral, ya era conocida de sobra por los químicos. Si abrimos un horno industrial y raspamos sus paredes encontraremos la misma edscotita que en el meteorito, ya que es uno de los compuestos intermedios de la formación del acero.

El acero es una aleación metálica formada por hierro y carbono, pero no hay que confundirlo con un cristal. La diferencia está en su estructura: la aleación tiene los átomos mezclados de manera homogénea aunque irregular, no llega a formar la estructura regular de los cristales. Es precisamente esa irregularidad lo que le da al acero su resistencia y maleabilidad. Si fuera un cristal, los átomos tendrían una estructura más rígida pero se rompería con facilidad ante golpes.

Para formar el acero se usan hornos industriales que someten a la mezcla de hierro y carbono a una alta presión y temperatura. Este acero primitivo pasa por varios ciclos de calor que forman la aleación sin dejar que se forme ninguna estructura cristalina. Si algo de la mezcla se desprende y se queda en el horno cuando se apaga, se enfría lentamente hasta alcanzar la temperatura ambiente, formando cristales de edscotita idénticos a los del meteorito.

Si ya lo conocíamos, ¿por qué la edscotita no era un mineral? Es porque un mineral necesita cumplir el requisito de haberse creado por algún proceso natural. Los cristales que formamos nosotros de manera artificial pueden ser estudiados, pero no reciben la denominación de mineral y su nombre propio. En el meteorito de Widderburn es la primera vez que observamos la formación natural de la escotita, y si el proceso es similar al del horno industrial, podemos aproximar qué condiciones de temperatura y presión puede haber en el núcleo de un planeta.

De hecho, el detalle de que este mineral necesite enfriarse lentamente para formarse nos indica que es probable que el origen del meteorito sea un planeta pequeño, y que el enfriamiento haya sucedido en las capas más externas del núcleo, aún dentro del planeta. Aun así, recordemos que solo se ha encontrado una fina capa de edscotita en el meteorito como para poder llegar a mejores conclusiones. ¿Qué le sucedió? ¿Por qué se enfrió lentamente? Son misterios del espacio cuya respuesta puede residir en un horno industrial.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Los meteoritos metálicos pueden ser el núcleo de un asteroide o de cuerpos más grandes. Habitualmente son asteroides, pero en el caso del meteorito de Wedderburn es probable que sea un planeta pequeño debido al proceso de formación de la edscotita.
• En caso de encontrarse un meteorito hay que indicarlo a las autoridades. Por ley, todo meteorito que caiga al suelo forma parte del patrimonio del país, independientemente de donde haya caído. Esta medida se creó debido al valioso conocimiento que pueden aportar, algo que no debería estar supeditado a la propiedad de la tierra donde ha caído al azar.

REFERENCIAS:

Ma, Chi, and Alan E. Rubin. “Edscottite, Fe5C2, a New Iron Carbide Mineral from the Ni-Rich Wedderburn IAB Iron Meteorite.” American Mineralogist, vol. 104, no. 9, De Gruyter, Sept. 2019, pp. 1351–55, doi:10.2138/am-2019-7102.