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La nueva técnica hace que sea más fácil, más barato y más rápido analizar micrometeoritos antárticos preciosos

La nueva técnica hace que sea más fácil, más barato y más rápido analizar micrometeoritos antárticos preciosos

Fragmento diminuto de un meteorito antártico ordinario

Un micrometeorito no fundido recogido del campo de hielo de Tottuki, en la Antártida. Espalda imagen de electrones dispersos (Paris-Sud Univ.). Crédito: Naoya Imae, NIPR

La composición de micrometeoritos antárticos y otras rocas pequeñas pero preciosas como las de las misiones espaciales es realmente difícil de analizar sin alguna pérdida de muestra. Pero una nueva técnica debería hacer que sea más fácil, más barato y más rápido caracterizarlos mientras se conserva más de la muestra. Los hallazgos fueron publicados en la revista revisada por pares. Meteorítica y Ciencia Planetaria el 21 de mayo.

Unas 40,000 toneladas de micrometeoritos, de menos de un milímetro de diámetro, bombardean la tierra cada año. Analizar la composición de este tipo de polvo cósmico puede revelar muchos secretos sobre la evolución de nuestro sistema solar. Aterrizan en todas partes del planeta, pero no podemos distinguirlos del polvo normal. Los micrometeoritos antárticos (AMM) son especiales porque este entorno más limpio los hace más fáciles de distinguir, pero debido a que la Antártida es un lugar tan remoto y desafiante, las muestras de AMM son muy valiosas.

Pequeñas muestras de roca (0.2 -0.8mm) que contienen minerales importantes para la identificación de meteoritos rocosos se analizan utilizando tecnología recientemente desarrollada. Crédito: Naoya Imae, NIPR

Una de las principales técnicas utilizadas para identificar la composición de un material, la difracción de rayos X, depende principalmente del uso de rayos X producidos en laboratorios con sincrotrones, un tipo de acelerador de partículas, que es costoso y no siempre conveniente.

Este método también es desafiante si, como es común en el caso de los AMM, los investigadores solo tienen una muestra muy pequeña del material que necesita ser investigado y desean evitar una pérdida significativa de la muestra.

Sin embargo, los investigadores del Instituto Nacional de Investigación Polar de Japón ahora han aplicado una técnica diferente, y en realidad bastante antigua, a dichos objetos, lo que abre la oportunidad de una identificación mucho más conveniente y más barata de lo que ha estado disponible anteriormente, al tiempo que conserva más de la muestra.

Meteorito Antártico Ordinario

Un pequeño fragmento de una condrita común (meteorito antártico), Yamato-86051, clasificado en H4, medido por el método actual de difracción de rayos X de Gandolfi. Imagen de electrones dispersos hacia atrás (NIPR). Crédito: Naoya Imae, NIPR

A fines de la década de 1960, una cámara de difracción de rayos X de Gandolfi que podía girar en dos ejes comenzó a usarse dentro de la cristalografía de rayos X, la ciencia experimental de investigar materiales mediante la determinación de la estructura molecular de los cristales de los que están hechos muchos materiales.

"Hay un puñado de diferentes técnicas de difracción de rayos X, incluido el uso de un tubo de vacío que convierte la energía eléctrica en rayos X", dice Naoya Imae Ph.D., un investigador que trabajó en la aplicación del método de difracción de rayos X de Gandolfi para micro-muestras, "pero una configuración de Gandolfi es mucho más fácil de usar y mucho más rápida".

Hasta ahora, la configuración de Gandolfi no se había utilizado ampliamente para la identificación de micrometeoritos.

Los investigadores conectaron un sistema Gandolfi a un difractómetro de rayos X que había sido entregado recientemente al Instituto Nacional de Investigación Polar, y probaron su configuración en muestras de rocas muy pequeñas (0.2-0.8 mm) que contenían olivina y piroxeno, dos minerales. que son importantes para la identificación de meteoritos rocosos.

La configuración funcionó mejor con muestras de roca en forma de polvos en lugar de aglomeraciones "a granel" de granos de cristales minerales.

Con la prueba de muestras de roca conocidas que han demostrado ser exitosas, los investigadores ahora quieren aplicar la técnica en AMM reales y muestras tomadas por la misión Hayabusa 2 del asteroide cercano a la Tierra 162173 Ryugu espera regresar a la Tierra a finales de este año.

Referencia: "Nueva técnica de medición para caracterizar pequeños materiales extraterrestres por difracción de rayos X utilizando el accesorio Gandolfi" por Naoya Imae y Makoto Kimura, 21 de mayo de 2020, Meteorítica y Ciencia Planetaria.DOI: 10.1111 / maps.13491