La Tierra está continuamente arando a través del polvo extraterrestre. Decenas de miles de toneladas de este material, la mayoría de asteroides y cometas, se instalan en todo el planeta cada año. Somos el hombro de un universo de caspa.
Pero hasta el más mínimo detrito tiene una historia que contar. Recientemente, los científicos analizaron el polvo recolectado de la nieve antártica y encontraron un exceso de hierro radioactivo. Después de descartar la contaminación por pruebas de armas nucleares y otras fuentes, el equipo concluyó que el hierro fue producido por supernovas, explosiones fugaces de estrellas más masivas que el sol. Este descubrimiento sugiere que las explosiones estelares podrían haber sacudido la Tierra y el resto del sistema solar en un pasado no muy lejano. Los resultados fueron publicados el 12 de agosto en Physical Review Letters.
Los cazadores de meteoritos se sienten atraídos por la Antártida porque las rocas espaciales, que son oscuras, sobresalen sobre la nieve. Dominik Koll, doctorando en física nuclear en la Universidad Nacional Australiana de Canberra, aprecia la Antártida por otras razones: su ubicación remota y su clima desértico, que aseguran que cualquier polvo extraterrestre que caiga del cielo permanezca relativamente incontaminado y sin diluir.
En 2015, un colega del Sr. Koll recogió aproximadamente 1.100 libras de nieve cerca de la estación de Kohnen en la Antártida. La nieve, que había caído en los últimos 20 años, fue enviada a Alemania, donde fue derretida y filtrada. Luego, con un espectrómetro de masas extremadamente sensible, el Sr. Koll y sus colaboradores identificaron los compuestos dentro de los detritos.
Los investigadores buscaban una variedad rara e inestable de hierro que contenía 26 protones y 34 neutrones. Este isótopo radioactivo, hierro-60, es producido por supernovas.
Piensen en estos isótopos como moscas de mayo o plátanos verdes, señaló Brian Fields, astrofísico de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, que no participó en el estudio. “Son cosas de corta vida”. Esa es una señal reveladora de que fueron hechas recientemente y en las cercanías.
El hierro-60 se ha encontrado en la Tierra en la corteza oceánica que tiene millones de años y en la superficie de la Luna, lo que indica que el isótopo circuló a través del sistema solar hace mucho tiempo. Pero el hierro-60 de las supernovas nunca se ha encontrado en material geológicamente joven; su descubrimiento en nieve relativamente fresca sugeriría que todavía está lloviendo sobre la Tierra.
El Sr. Koll y sus colegas detectaron cinco incidentes de hierro-60 en los sólidos filtrados. Estos eran mucho más difíciles de alcanzar que cualquier aguja en un pajar: Los científicos tuvieron que examinar más de 9 mil millones de incidentes de otros isótopos de hierro, la mayoría de ellos hierro-56. “Sólo hay dos instalaciones en el mundo que logran esa sensibilidad”, dijo el Sr. Koll.
Pero aún no era el momento de celebrar. El hierro-60 a veces se crea por procesos distintos a las supernovas: colisiones entre motas de polvo y rayos cósmicos de alta energía, pruebas de armas nucleares, reprocesamiento de combustible nuclear y accidentes nucleares.
Así que el Sr. Koll y sus colaboradores hicieron una investigación cósmica. Analizaron el manganeso 53, otro isótopo producido cuando los rayos cósmicos chocan contra partículas de polvo. La proporción de hierro-60 a manganeso-53 en los meteoritos ricos en polvo es una cifra conocida, y es unas 160 veces menor que la proporción que los investigadores midieron en la nieve antártica. Los rayos cósmicos no fueron los culpables, dijo el Sr. Koll: “Esto significa que hay algo más”.
Su equipo también descartó fuentes humanas. Las consecuencias de los ensayos nucleares, que comenzaron a mediados del siglo XX, son insignificantes en la Antártida, concluyeron el Sr. Koll y sus colegas. Las instalaciones de reprocesamiento nuclear están en el hemisferio norte y no dejarían mucho rastro en el sur. Y los accidentes nucleares importantes, como el de Fukushima, Japón, en 2011, no han liberado cantidades significativas de hierro -60, concluyeron los investigadores.
Eso dejó una o más supernovas, tal vez las mismas que cubrieron la Tierra y la luna de hierro, hace 60 millones de años. “Nuestros datos indican que todavía hay hierro-60 alrededor de nuestro sistema solar”, dijo el Sr. Koll.
El siguiente paso en la investigación es buscar hierro-60 en el hielo que es más antiguo que la nieve pero más joven que la corteza oceánica, dijo el Sr. Koll. Eso ayudaría a determinar si la llovizna de escombros de supernova ha sido continua en el pasado reciente. Si lo ha sido, el hierro-60 podría haber sido expulsado directamente al sistema solar por una explosión estelar. Si no, la región del espacio que el sistema solar está atravesando actualmente podría ser la fuente del hierro-60.
Cualquiera de los dos escenarios proporcionaría información útil sobre la dinámica de las explosiones de supernovas, dijo el Sr. Koll: “Ambos serían hallazgos espectaculares”.
