Por: William Güin / Metrólogo - División de Metrología INN

Los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) que es el Instituto Nacional de Metrología de los EE.UU., han combinado dos técnicas complementarias, las imágenes de rayos X e imágenes de neutrones, para observar el interior de meteoritos. Los resultados de su estudio, podrían ayudar a los científicos a comprender mejor la historia temprana de la formación de planetas y cómo la joven Tierra adquirió agua y otros ingredientes esenciales para la vida.

Las imágenes de neutrones son ideales para buscar agua y otros compuestos que contienen hidrógeno porque los neutrones rebotan fácilmente en el hidrógeno. Por el contrario, las imágenes de rayos X son mejores para encontrar depósitos de elementos pesados, como hierro y níquel, porque los rayos X son dispersados principalmente por la gran cantidad de electrones en los átomos pesados.

Ninguna de estas técnicas daña o altera significativamente los meteoritos, a diferencia de otros métodos de análisis de la composición química de las rocas, que requieren cortar finas rodajas de los meteoritos. Aunque cada método de obtención de imágenes se ha utilizado por separado en el pasado, el equipo del NIST se encuentra entre los primeros en utilizar las dos técnicas simultáneamente para crear instantáneas de rayos X y haces de neutrones.

En el estudio piloto, los científicos examinaron dos meteoritos cuyo contenido de minerales y agua ya era bien conocido, para poder evaluar la precisión de los métodos de obtención de imágenes combinados. Una de las rocas, denominada EET 87503, es un fragmento de la superficie del gran asteroide Vesta, pero también contiene material de una variedad diferente de asteroide rico en agua. El otro meteorito, GRA 06100, rico en hierro y níquel, está clasificado como condrita, una roca que no ha sido alterada por fusión u otros procesos desde los primeros días del sistema solar. También tiene una cantidad significativa de silicatos que contienen hidrógeno formados por exposición pasada al agua.

Para crear vistas tridimensionales de los meteoritos, los investigadores del NIST junto con colegas del Instituto Lunar y Planetario de Houston, el Laboratorio Nacional Oak Ridge de Tennessee y la Universidad de Chicago, utilizaron rayos X y haces de neutrones para obtener imágenes de secciones transversales de las rocas. Luego se combinaron imágenes individuales de diferentes secciones transversales para crear una imagen 3D, una técnica conocida como tomografía.

Los métodos de obtención de imágenes revelaron con precisión la ubicación de minerales ricos en metales, minerales de silicato, agua y otros compuestos hidrogenados en los dos meteoritos. Las imágenes de neutrones identificaron y caracterizaron los granos de condrita dentro de GRA 06100, que luego podrían extraerse para estudios posteriores. Las imágenes en 3D pueden probar teorías sobre cómo entró el agua en la roca y qué camino tomó el líquido para alterar la composición de los minerales y quedar unido a la muestra.

Las imágenes duales de rayos X y neutrones proporcionan una visión sin precedentes del interior de los meteoritos. Estas imágenes ayudarán a comprender mejor cómo se formaron los planetas y cómo la Tierra adquirió agua y otros ingredientes esenciales para la vida.

Los investigadores del NIST planean utilizar su técnica de imágenes duales para estudiar meteoritos menos familiares para poder mapear en detalle su contenido de agua y minerales por primera vez.