Estudio de meteoritos singulares por técnicas espectroscópicas y de luminiscencia no destructivas

La colección de meteoritos del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) tiene un gran valor histórico y el MNCN es un centro de referencia para el estudio de la composición de los meteoritos que caen actualmente. La tesis doctoral de Laura Tormo hace una revisión histórica de los meteoritos españoles del MNCN y describe la composición petrológica y mineralógica de algunos de estos ejemplares mediante el empleo de técnicas de análisis no destructivas.

Hace poco más de un año la caída de un bólido en la ciudad rusa de Cheliábinsk, al sur de los Urales, ocupó las primeras planas de los periódicos de todo el mundo. No era para menos, fue un evento espectacular. El meteorito, que explosionó a 20.000 metros de altura, liberó una energía de 500 kilotones, 30 veces superior a la bomba atómica de Hiroshima; más de 700 personas recibieron atención médica.

Aunque la observación y recolección de meteoritos se remonta a miles de años, hasta que J. B. Biot no investigó la lluvia de meteoritos que aconteció en la localidad francesa de L´Aigle no se reconoció su origen extraterrestre. Entre las toneladas de material extraterrestre que alcanzan la superficie de la Tierra cada día apenas se recupera el 1 %.

Las condritas, que representan el 85% de los meteoritos caídos a la Tierra, son meteoritos rocosos que no han sufrido procesos de fusión, tras su formación hace más de 4.500 millones de años, o de diferenciación en los asteroides de los que proceden. Se caracterizan por contener elementos en proporciones similares a las del Sol y suelen contener unas esferas submilimétricas llamadas cóndrulos formadas por distintos minerales.

Además de aportar claves importantes para comprender el origen y la edad del Sistema Solar, la síntesis de compuestos orgánicos, el origen de la vida o la presencia de agua en la Tierra, las condritas son excelentes muestras de referencia para la calibración de equipos. Al estar compuestas, principalmente, por silicatos, carbonatos, fosfatos, óxidos y elementos nativos o aleaciones de hierro y níquel, es decir, por minerales muy variados pero que mantienen proporciones y composiciones relativamente constantes, son los mejores patrones para analizar composiciones químicas de rocas en Petrología.

El MNCN tiene la encomienda de estudiar, proteger y divulgar una gran colección de meteoritos históricos que constituyen un patrimonio nacional importante. Hasta ahora, las limitaciones tecnológicas exigían la fragmentación de los meteoritos para su estudio. La tesis doctoral de Laura Tormo estudia condritas históricas singulares con técnicas no destructivas como la microscopía electrónica de barrido SEM-EDS, la catodoluminiscencia acoplada a SEM ambiental y la espectrometría Raman acoplada a microscopía confocal óptica.

Los meteoritos cumplen requisitos de complejidad química-mineral, tamaño y necesidad de preservación que los convierten en un tipo de muestra idónea para poner a punto estas técnicas.

La combinación de técnicas no destructivas, como espectroscopia Raman, con otras espectroscopias acopladas a microscopios electrónicos de barrido con grandes cámaras ambientales (ESEM) permite analizar micro-granos minerales de forma no destructiva. Los espectros Raman proporcionan una información molecular que hace posible identificar fases mineralógicas de granos microscópicos. La tomografía computerizada de rayos X (CT-SCAN) analiza superficies y densidades internas de cualquier sólido o meteorito. La combinación de estas técnicas ha permitido examinar condritas históricas de México, como el meteorito de Allende, y otros caídos en España como la condrita que cayó en Madrid en 1896, el meteorito de Villalbeto de la Peña (Palencia) caído en 2004, o el meteorito caído en Cangas de Onís (Asturias) en 1866. También se han estudiado minerales catodoluminiscentes como calcita, plagioclasa, merrillita o grafito.

Laura Tormo, responsable técnico del Laboratorio de Técnicas no Destructivas del MNCN, subraya la importancia de estas técnicas: 'Los ejemplares de muestras históricas y valiosas de museos, como la colección de meteoritos del MNCN, necesitan ser analizados preservando su integridad física y su peso. Es por ello que este conjunto de técnicas que permiten obtener información valiosa sin destruir ni alterar los materiales se han implantado recientemente en los grandes museos'.

La tesis incluye también una revisión histórica de los meteoritos españoles de MNCN, aportando los datos más relevantes del bólido de Villalbeto de la Peña, donde el departamento de geología del MNCN participó activamente en la localización y análisis de los primeros ejemplares. Este bólido de 750 kg y menos de un metro de diámetro entró en la atmósfera terrestre a 61.000 km por hora y estalló a unos 28 km de altura esparciendo fragmentos en un área de 100 km².

Referencia bibliográfica:

Tormo, L. 2013. Estudio de Meteoritos singulares por Técnicas Espectroscópicas y de Luminiscencia No Destructivas. Tesis doctoral, Universidad Autónoma de Madrid.