Misterios de la nebulosa solar

Hace algunos miles de millones de años, después de que nacieran y murieran generaciones de soles más antiguos, una nube arremolinada de polvo y gas se derrumbó sobre sí misma para dar a luz a una estrella infantil. La mayor parte del material de la nube eran simples átomos de hidrógeno y helio, pero estaba salpicado aquí y allá por elementos más complicados forjados en los hornos internos y en las explosiones mortales de las estrellas más antiguas. Incluso cuando un nuevo sol tomó forma en el centro de la nube, se formaron perturbaciones más allá. En un tiempo extraordinariamente corto para los estándares astronómicos – «sólo» decenas de millones de años, o menos- estos remolinos de materia se condensaron en planetas.
En la actualidad, ese sistema estelar alberga una asombrosa diversidad de entornos: desde densas montañas y enormes cañones dentados en planetas rocosos interiores hasta volcanes de azufre y géiseres de hielo en lunas que rodean enormes planetas gaseosos más alejados de la estrella, cuyas órbitas están atravesadas por legiones de cometas y asteroides.
Esta es la historia, según los astrónomos, de cómo se formaron el Sol, nuestra Tierra y el sistema solar que ambos ocupan. Las observaciones realizadas a lo largo de muchas décadas permiten establecer las líneas generales de la historia. Pero el modo exacto en que la nube placentera de polvo y gas, llamada «nebulosa solar», se convirtió en el sistema solar que vemos hoy en día sigue planteando muchos misterios a los científicos.
Una de las principales formas en que los científicos abordan la cuestión de cómo se formó el sistema solar es comparando los elementos e isótopos que componían la nube original de polvo y gas con las composiciones de los planetas, lunas, asteroides y cometas del sistema solar actual. (Un isótopo es una variación de un elemento que es más pesado o más ligero que la forma estándar del elemento porque cada átomo tiene más o menos neutrones en su núcleo). Pero, ¿cuáles eran los ingredientes de la nebulosa solar original?
Afortunadamente, la naturaleza proporciona un registro fósil de la nebulosa solar. Al igual que otras estrellas de su tamaño, el Sol tiene una atmósfera exterior que se desprende lenta pero constantemente hacia el espacio. Este material, compuesto en su mayoría por átomos cargados eléctricamente llamados iones, fluye hacia el exterior pasando por los planetas en una corriente constante llamada «viento solar». Este viento es una instantánea de los materiales de las capas superficiales del Sol, que a su vez refleja la composición de la nebulosa solar original.
Esta es la razón de ser de la misión Génesis. Al volar más allá de las influencias de los campos magnéticos de la Tierra, la nave puede recoger muestras del viento solar que revelen la composición de la nube que formó el sistema solar hace casi 5.000 millones de años.
Los astrónomos han estudiado durante mucho tiempo la composición del Sol desglosando su espectro de colores mediante instrumentos en telescopios y satélites. Pero estas observaciones no son lo suficientemente precisas para la ciencia planetaria actual. Mediante el análisis de los laboratorios intermedios del viento solar, los científicos de Génesis pueden encontrar proporciones precisas de isótopos y elementos en la nebulosa solar. Los datos básicos obtenidos por la misión Génesis son necesarios para avanzar en las teorías sobre la nebulosa solar y la evolución de los planetas.
El objetivo principal de Génesis es sondear el misterio del oxígeno en el sistema solar. Las cantidades de isótopos de oxígeno varían entre los cuerpos del sistema solar, aunque la razón de esta variedad es totalmente desconocida. Las diferentes partes del sistema solar tienen distintas proporciones de tres isótopos de oxígeno llamados O16, O17 y O18. El O16 es la forma más común de un átomo de oxígeno, que contiene ocho protones y ocho neutrones para sumar un peso atómico de unos 16. El O17 tiene un neutrón extra, mientras que el O18 tiene dos extraneutrones.
Aunque los científicos conocen la proporción de isótopos de oxígeno en cuerpos como los asteroides, la Tierra, la Luna y Marte, la proporción de isótopos de oxígeno en el Sol no se conoce bien.
La génesis proporcionará esta última pieza del rompecabezas para determinar cómo la nebulosa solar evolucionó hasta convertirse en los cuerpos del sistema solar.
Entender los orígenes de las variaciones de los isótopos de oxígeno es una clave para comprender el origen del sistema solar. ¿Contiene alguna parte del sistema solar actual las mismas proporciones de estos isótopos de oxígeno que, según el Génesis, existían en la nebulosa solar original? Averiguar cómo sobrevivieron estas diferencias de proporción de isótopos reducirá las posibilidades de cómo se mezclaron o no los diferentes materiales o regiones de la nebulosa.