El registro magnético más antiguo del sistema solar, en un meteorito

Un mineral que contiene hierro llamado polvoriento olivino, presente en los meteoritos, retiene un registro del campo magnético del sistema solar primitivo hace unos 4.600 millones de años.

Los resultados de una nueva investigación son sorprendentes, ya que el magnetismo en el olivino polvoriento no es uniforme, y los materiales magnéticos no uniformes se han considerado previamente como registradores magnéticos pobres. El descubrimiento puede conducir a una nueva comprensión de cómo se formó el sistema solar, con la ayuda de campos magnéticos, de un disco protoplanetario.

Un equipo liderado por Jay Shah, del departamento de Ciencias de la Tierra e Ingeniería del Imperial College de Londres ha publicado un artículo sobre el descubrimiento del registro magnético más antiguo en una edición reciente de Nature Communications.

"Nuestro estudio muestra que los campos magnéticos que estuvieron presentes durante el nacimiento de nuestro sistema solar están contenidos de manera creíble dentro de las muestras de meteoritos que tenemos en nuestras colecciones", dijo Shah a Phys.org. "Con una mejor comprensión de estas complejas estructuras de magnetización, podemos acceder a esta información de campo magnético y deducir cómo evolucionó nuestro sistema solar desde un disco de polvo al sistema planetario que vemos hoy en día".

En el campo del paleomagnetismo, los principales objetos de estudio son las rocas antiguas y otros materiales que, al enfriarse durante su formación, adquieren una magnetización termoremanente impartida por los campos magnéticos presentes en el momento. Al estudiar estos materiales magnéticos, los investigadores pueden encontrar pistas sobre qué tipos de campos magnéticos existían en el sistema solar primitivo.

Como explican los investigadores en su artículo, la hipótesis subyacente del paleomagnetismo es la teoría de dominio único de Néel, que predice que los granos magnetizados uniformemente pueden retener sus estados magnéticos en escalas de tiempo geológicas. Sin embargo, la teoría de Néel no dice nada acerca de los granos magnetizados de forma no uniforme, que son la forma más abundante de magnetismo presente en rocas y meteoritos. Aunque algunas investigaciones han sugerido que los estados de magnetización no uniformes no retienen su magnetización muy bien, la pregunta ha permanecido sin respuesta hasta ahora.

El nuevo estudio muestra, por primera vez, que el hierro con estados de magnetización no uniformes puede retener registros magnéticos de hace más de 4.000 millones de años. Para mostrar esto, los investigadores utilizaron técnicas de imagen de vanguardia (imágenes magnéticas nanométricas y holografía de electrones fuera del eje) para estudiar los granos magnéticos en el olivino polvoriento, que tienen unos pocos cientos de nanómetros de tamaño.

En las pruebas, los investigadores calentaron los granos a más de 300 ° C, la temperatura más alta que estos meteoritos habrían experimentado desde hace 4.600 millones de años, y observaron que los granos conservan sus estados magnéticos. Como los tiempos de relajación térmica a esta temperatura son más largos que la edad del sistema solar, los resultados indican claramente que la magnetización termorreguladora impartida durante su formación se ha mantenido estable hasta el día de hoy.

Los investigadores esperan que los resultados conduzcan a una mejor comprensión del campo magnético en el sistema solar primitivo, e incluso cómo se originó el sistema solar.