La sorpresa del Sistema Solar(1633-Los Alamos Science and Technology magazine)

Durante dos aos en el espacio interplanetario, una nave de la NASA llamada Gnesis recolecto partculas del viento solar. Su objetivo era capturar estos tomos del Sol, y devolverlos a la Tierra, donde los cientficos donde los cientficos determinaran la abundancia solar de varios istopos estables de nitrgeno y oxgeno, as como otros elementos. Estas abundancias solares tambin pueden ser consideradas como abundancia del sistema solar, ya que el Sol y planetas estn todos formados de la misma nube de materia y la mayor parte de su masa combinada residen en el sol. La misin de determinar la abundancia de estos podra haber sido un xito completo si los paracadas de la nave no hubieran fallado durante el reingreso, causando a los colectores de viento solares romperse sobre el impacto con la tierra.

Afortunadamente, adems de los colectores pasivos, la cpsula Gnesis contena un instrumento, diseado por Jane Nordholt de Los Alamos, Roger Wiens, Ronald Moses, y Steven Storms, que se concentraba en partculas del viento solar en un pequeo objetivo. El objetivo logr sobrevivir el choque, gracias a su diseo mecnico fuerte. (Wiens describe el Gnesis como "la misin ms importante remontada desde el Apolo 13.") El objetivo que sobrevive fue analizado por la abundancia de tres istopos de oxgeno16O, 17O, y 18Oy dos istopos de nitrgeno14N y 15Ncon el fin de comparar las concentraciones del sistema solar de estos istopos a los que se encuentran aqu en la Tierra. Pues resulta que, en relacin con el grueso del sistema solar, nuestro planeta parece ser una anomala.

En trminos de masa, el oxgeno es con mucho el elemento ms abundante en los planetas del sistema solar interior, Mercurio a travs de Marte, y 16O es, con diferencia su istopo ms abundante. Las muestras de la Tierra, la Luna, Marte y los meteoritos generalmente comparten la misma abundancia de todos los istopos de oxgeno estables, pero las muestras de viento solar de Gnesis revela un 7 por ciento menos de 17O y 18O (en relacin con 16O) que lo que ha sido encontrado en estos muestras de sistema interiores solares. Es decir, las relaciones de la abundancia de ambos 17O/16O y 18O/16O eran 7 por ciento menor en el viento solar. De ello se deduce que lo que caus el enriquecimiento 7-por ciento de estos dos istopos en los rganos internos del sistema solar en relacin con el Sol operado en ambos istopos de la misma manera, aunque sus masas difieren. Una posibilidad, conocida como fotoqumico auto-proteccin, habra funcionado cuando el sistema solar era muy joven, como las molculas de monxido de carbono (CO, el ms abundante compuesto de oxgeno del gas en el momento) fueron dispersadas por la intensa radiacin ultravioleta del sol joven. Las longitudes de onda ms eficientes a la disolucin de C16O se consuman relativamente cerca del Sol, debido a la abundancia mucho mayor del istopo 16O. Las longitudes de onda eficientes a la disolucin de C17O C18O viajaron ms lejos en la regin de formacin planetaria, la liberacin de un exceso de los istopos de oxgeno ms pesados para su incorporacin en los planetas.

Los resultados de Gnesis para el nitrgeno fueron igualmente esclarecedor. El equipo encontr que 38 por ciento menos de 15N (con respecto al 14N mucho ms comn) en el viento solar que se encuentra en la atmsfera terrestre. El mismo foto producto qumico que auto protege el efecto podra ser responsable de esta deficiencia, con la luz ultravioleta solar selectivamente rompe las molculas de N2 en vez de monxido de carbono en este caso. Sin embargo, con slo dos istopos estables de nitrgeno, las pruebas para su propia proteccin son menos concluyentes de lo que es para el oxgeno. Otras muestras de nitrgeno del sistema solar son meteoritos, que provienen de relativamente cerca en el sistema interior solar y tiene una composicin isotpica similar a la Tierra, y los cometas, que provienen del exterior del sistema solar, ms all de los planetas, y tienen ms del doble la relacin 15N/14N encontrado en la Tierra. En conjunto con los datos de Gnesis, estos resultados sugieren que los cuerpos rocosos, interiores del sistema solar como la Tierra tena varias fuentes de nitrgeno: Unos eran primordiales, como la composicin de viento solar, y unos fueron enriquecidos en 15N, al igual que la composicin del cometa. La mezcla de estas dos fuentes condujo a una relacin isotpica en entre los dos. De hecho, se sabe que los planetas fueron bombardeados por cometas en el pasado. Sin embargo, la proporcin de nitrgeno de Jpiter coincide con la del sol. Por lo tanto, los resultados de Gnesis implican un misterio de por qu el nitrgeno de los planetas terrestres "fue una fuerte influencia, ya sea por cometas o fotoqumica auto-blindaje, mientras que Jpiter se mantuvo en gran medida no afectado.

Las abundancias medidas de Gnesis valida las predicciones de la fotoqumica de auto-proteccin teora, al menos para el oxgeno, pero tambin sealan los investigadores hacia nuevos misterios para investigar, tales como la historia de enriquecimiento de cometas de la Tierra, Jpiter y otros cuerpos del sistema solar. En este sentido, el experimento de Gnesis proporcion lo mejor de ambos mundos, respondiendo a algunas preguntas y el levantando otras, no est mal para una nave espacial que ha sufrido un accidente de terminal de velocidad en el desierto.-Craig Tyler