El 28 de septiembre de 1969, un meteorito explotó en la atmósfera sobre Murchison, en el estado australiano de Victoria. Sus fragmentos quedaron dispersos por un área de unos 35 kilómetros cuadrados, según el registro de Museums Victoria. La caída fue observada y el material se recuperó con rapidez, lo que permitió que llegara relativamente fresco a los laboratorios.

Décadas después, aquellos fragmentos revelaron algo mucho más antiguo que el propio meteorito. En su interior había diminutos granos presolares de carburo de silicio, formados antes del nacimiento del sistema solar. Un estudio publicado en 2020 en Proceedings of the National Academy of Sciences calculó que algunos habían permanecido expuestos a los rayos cósmicos interestelares durante cerca de tres mil millones de años antes de la formación del sistema solar, aunque esa estimación tiene un margen de incertidumbre considerable. Al sumar ese intervalo a los aproximadamente 4.600 millones de años del sistema solar, los ejemplares más antiguos se sitúan en torno a los siete mil millones de años.

La caída: una mañana ruidosa en Victoria

La caída fue extraordinariamente generosa para los estándares de la meteorítica. Se recuperaron alrededor de 100 kilogramos de material, de los cuales más de 80 terminaron en colecciones científicas. Cerca de 52 kilogramos llegaron al Field Museum de Chicago y casi 20 al Smithsonian, mientras que otros fragmentos permanecieron en Australia.

Las piedras también llamaron la atención por su olor, comparado por quienes participaron en la recuperación con el del alcohol metilado. Murchison está clasificado como una condrita carbonácea CM2, una clase primitiva de meteorito que conserva agua, moléculas orgánicas y minerales formados en distintas etapas de la historia del sistema solar. Con el tiempo, los investigadores identificaron en él decenas de aminoácidos y numerosos compuestos orgánicos, pero su archivo más remoto estaba en los granos minerales presolares.

Granos que nacieron antes que el Sol

Los granos presolares son partículas microscópicas que se condensaron en material expulsado por estrellas anteriores al Sol. Muchos granos de carburo de silicio proceden de los vientos de estrellas de la rama gigante asintótica, una fase avanzada de la evolución de estrellas de masa baja o intermedia. Otras poblaciones pueden formarse durante novas, explosiones que ocurren cuando una enana blanca de un sistema binario acumula gas de su estrella compañera hasta desencadenar una erupción termonuclear.

Ese polvo se incorporó después al medio interestelar y terminó mezclado con la nube molecular de la que nació el Sol. Gran parte del material presolar fue destruido durante la formación del sistema solar, pero una pequeña fracción sobrevivió dentro de asteroides primitivos. Cuando fragmentos de esos cuerpos llegan a la Tierra como condritas, traen consigo partículas que ya existían antes de cualquier planeta.

Cómo se le pone edad al polvo

Extraer estos granos requiere triturar parte del meteorito y disolver químicamente gran parte del material que los rodea. Sin embargo, ese trabajo no comenzó en 2020. El Field Museum explica que los granos utilizados en el estudio habían sido aislados unos 30 años antes en la Universidad de Chicago.

Para calcular cuánto tiempo habían pasado en el espacio interestelar, Philipp Heck, cosmoquímico y conservador del Field Museum, y sus colegas recurrieron a los rayos cósmicos. Estas partículas de alta energía atraviesan los granos y producen nuevos isótopos, entre ellos neón-21 y helio-3. La cantidad acumulada permite estimar durante cuánto tiempo estuvo expuesto cada grano antes de quedar incorporado al material que formó el sistema solar.

El equipo analizó 40 grandes granos presolares de carburo de silicio. La mayoría tenía tiempos de exposición interestelar inferiores a 300 millones de años, mientras que una minoría superaba los mil millones. En el extremo superior, la estimación alcanzó aproximadamente tres mil millones de años antes del nacimiento del sistema solar, con una incertidumbre de unos dos mil millones.

Un posible pico de nacimientos estelares

La distribución de edades también produjo una interpretación importante, pero algo más matizada que un simple grupo de granos de siete mil millones de años. La mayoría de los granos tenía una edad total aproximada de entre 4.600 y 4.900 millones de años. Los autores plantearon que las estrellas progenitoras que produjeron muchos de ellos pudieron haber nacido durante un episodio de formación estelar intensificada ocurrido hace unos siete mil millones de años.

La cifra de siete mil millones de años se refiere, por tanto, tanto al extremo superior de las estimaciones de algunos granos como a una posible época de mayor formación de sus estrellas progenitoras. No significa que la mayoría de los granos medidos tenga exactamente esa edad. La hipótesis sugiere que la formación estelar de la Vía Láctea pudo variar con el tiempo, en lugar de mantenerse perfectamente constante.

Los granos de Murchison funcionan así como un pequeño registro demográfico de la galaxia. Sus edades de exposición indican cuánto tiempo sobrevivieron en el medio interestelar, mientras que sus composiciones isotópicas ofrecen pistas sobre las estrellas que los produjeron. En una partícula microscópica queda conservada información sobre acontecimientos ocurridos mucho antes del nacimiento del Sol.

Sostener algo más viejo que el Sol

Que esos granos hayan sobrevivido es extraordinario. El carburo de silicio es un material muy resistente y, según Arizona State University, puede permanecer prácticamente inalterado dentro de meteoritos primitivos. Esa resistencia permitió que algunos granos soportaran su expulsión desde una estrella, su viaje por el espacio interestelar, la formación de un asteroide y miles de millones de años de historia posterior.

Los investigadores los reconocen como presolares por sus proporciones isotópicas. Las relaciones entre distintos isótopos de carbono, nitrógeno y silicio no coinciden con las habituales en el sistema solar. Cada patrón actúa como una firma química del entorno estelar en el que se formó el grano.

La comparación con los minerales terrestres ayuda a visualizar la diferencia. Los circones de Jack Hills, en Australia Occidental, alcanzan edades de hasta unos 4.400 millones de años. Los granos más antiguos de Murchison los superan por más de dos mil millones de años y también son anteriores al Sol, la Tierra, la Luna y los demás cuerpos del sistema solar.

Un investigador no puede tomar con unas pinzas un solo grano y contemplarlo a simple vista, porque estas partículas son microscópicas. Lo que sí puede sostener es un fragmento de Murchison que las contiene, una roca llegada a Australia en 1969 con material procedente de estrellas anteriores al Sol. Dentro de ese fragmento permanece un registro sólido de una época en la que el sistema solar todavía no existía.