Esta resplandeciente nave espacial Tierra y el Sistema Solar que habita no están fijos en el espacio, sino que giran, lenta y grandiosamente, como parte del vals a escala galáctica alrededor del corazón de la Vía Láctea.
A menudo nos resulta imposible saber dónde ha estado el Sistema Solar en este antiguo viaje, pero acaban de surgir nuevas pistas, congeladas durante decenas de miles de años en el hielo antártico.
Allí, un equipo de científicos dirigido por el astrofísico nuclear Dominik Koll del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf en Alemania ha encontrado raros isótopos de hierro que rastrean el reciente paso de nuestro planeta a través de una nube interestelar de polvo de supernova: los restos de estrellas muertas hace mucho tiempo.
En las últimas décadas, la capa de hielo de la Antártida se ha convertido en una valiosa fuente de información sobre la historia de nuestro planeta. Comenzó a formarse, capa por capa, a partir de la nieve que caía hace unos 35 millones de años, y dentro de cada capa, las partículas de la atmósfera fueron capturadas y congeladas.
Con el tiempo, esta acumulación de capas, comprimida por su propio peso, se convirtió en una cápsula del tiempo vertical de la que los científicos pueden extraer largos cilindros de hielo para un registro cronológico de los cambios atmosféricos a lo largo de millones de años.
En 2019, Koll y sus colegas examinaron la nieve antártica recién caída y encontraron trazas de un isótopo de hierro llamado 60Fe o hierro-60.
Ahora han encontrado hierro-60 congelado en núcleos de hielo que datan de hace entre 40.000 y 81.000 años.
El hierro-60 es especial porque sólo puede formarse en condiciones extremas específicas que no ocurren naturalmente en la Tierra, como las explosiones de supernovas.
Es posible que algo de hierro-60 haya quedado atrapado en la formación de la Tierra, pero con una vida media de sólo 2,6 millones de años, prácticamente se ha descompuesto en su totalidad después de unos 15 millones de años. Todo el hierro-60 que estaba presente cuando se formó la Tierra hace 4.500 millones de años ya no existe.
Esto significa que cualquier hierro-60 que encontremos en nuestro planeta por encima de cierto umbral de fondo tiene que haber caído del espacio. No se conoce ninguna forma natural en la que la Tierra pueda producirlo en cantidades significativas.
Además, dada la forma en que se forma, los científicos creen que su presencia en la Tierra, en los sedimentos oceánicos y en las nevadas recientes, significa que nuestro Sistema Solar se movió (y es posible que todavía se esté moviendo) a través de desechos de supernova.
Después del descubrimiento del hierro-60 en la superficie de la nieve, Koll y sus colegas quisieron literalmente profundizar más para ver hasta dónde se remonta el registro del hierro-60.
Utilizando muestras recolectadas como parte del Proyecto Europeo para la extracción de muestras de hielo en la Antártida (EPICA), los investigadores examinaron 295 kilogramos (650 libras) de hielo antártico, en busca de esquivos átomos de hierro-60.
Derritieron el hielo, extrajeron lo que quedaba y contaron los átomos de hierro-60 que encontraron.
Sus resultados mostraron una concentración de hierro-60 mayor que la que puede atribuirse a la muy pequeña contribución de fondo de los rayos cósmicos que impactan en la Tierra, lo que sugiere que al menos parte del hierro-60 en el hielo antártico tuvo que haber venido del espacio interestelar.
Aquí es donde esto se vuelve aún más interesante. La concentración de hierro-60 en el hielo de hace decenas de miles de años es significativamente menor que la concentración en la nieve de las últimas décadas.
El Sistema Solar se mueve actualmente a través de una región llamada Nube Interestelar Local, formada por gas, polvo y plasma que los científicos creen que fue sembrada por la actividad de supernova. Por lo tanto, es lógico que esta nube esté espolvoreando la Tierra con una lluvia muy débil de hierro-60.
Los hallazgos de Koll y su equipo indican que el hielo antártico representa un registro del viaje de la Tierra a través de la nube, lo que, a su vez, revela en detalle cómo está estructurada la nube. Además, implica que la nube contiene regiones más densas y delgadas de polvo que contiene hierro-60.
Es un hallazgo realmente interesante a partir de unos pocos átomos en un trozo de hielo.
El registro del núcleo de hielo muestra evidencia de que el Sistema Solar pudo haber estado moviéndose a través de la nube durante al menos 80.000 años, pasando primero por una región más dispersa antes de pasar a una más densa que todavía atravesamos hoy.
Relacionado: Una estrella que intenta tragar un agujero negro puede haber desencadenado un nuevo tipo de supernova
En realidad, no conocemos con certeza los orígenes de la Nube Interestelar Local. Los hallazgos del equipo son consistentes con el origen de una supernova y resaltan la oportunidad de rastrear la estructura de la nube a partir de material tangible aquí en la Tierra.
“Estos resultados sugieren que la Nube Interestelar Local es un archivo cósmico de hierro-60 producido por supernovas”, escriben los investigadores.
“El perfil temporal del hierro-60 impreso es evidencia de un entorno interestelar local cambiante durante los últimos 80.000 años”.
La investigación ha sido publicada en Physical Review Letters.