Mensaje radiactivo desde las profundidades del cosmos: ¿qué esconde el hierro-60?

En los últimos años, la ciencia ha descubierto sorprendentes detalles sobre cómo el isótopo de hierro-60 ayuda a los astrónomos a desentrañar los misterios del origen del sistema solar y a rastrear antiguas catástrofes cósmicas.

La mayoría de los elementos químicos que componen nuestro planeta surgieron como resultado de grandiosas explosiones estelares, como supernovas o kilonovas. Estos eventos ocurrieron mucho antes de la formación del Sol. Como resultado, los elementos pesados se esparcieron por la nube de gas de la que más tarde se formaría todo nuestro sistema.

Cuando hablamos de hierro, la mayor parte en la Tierra está compuesta por el isótopo estable hierro-56, que contiene 26 protones y 30 neutrones. En cantidades menores también están presentes el hierro-54 y el hierro-57, ambos no radiactivos, mientras que el hierro-58 se encuentra en dosis muy pequeñas.

Una suerte completamente distinta tienen los isótopos radiactivos de hierro-55, 59 y 60. El hierro-59 se descompone tan rápido que su periodo de semidesintegración es de solo 44,6 días. Un año después de una explosión estelar, menos del 1 % de sus átomos sigue existiendo. El hierro-55 tiene un periodo de semidesintegración un poco más largo, 2,7 años, pero tampoco lo suficiente como para haber sobrevivido hasta nuestros días.

El hierro-60 ocupa un lugar especial entre todos los isótopos. Su periodo de semidesintegración es de 2,6 millones de años, lo que es lo suficientemente largo como para dejar una huella en la historia del planeta, pero lo suficientemente corto como para distinguirlo de los isótopos "eternos". Sin embargo, los científicos han aprendido a identificar la presencia pasada del hierro-60 incluso después de su descomposición completa, rastreando la cadena de transformaciones a través del cobalto-60 hacia el níquel-60.

Investigaciones sobre sedimentos oceánicos han revelado varios picos de concentración de hierro-60 en los últimos millones de años. Dado que en la Tierra no hay procesos naturales que puedan producir este isótopo, su aparición señala inequívocamente un origen cósmico.

La naturaleza extraterrestre de estos picos ha sido confirmada por descubrimientos de rastros similares en la Luna. Allí, los picos de concentración del isótopo se datan entre 3,4-1,7 y 8 millones de años atrás.

Determinar la fuente exacta de estos "regalos" cósmicos resultó más complicado. Aunque las supernovas son consideradas las principales productoras de hierro-60, también pueden generarlo las kilonovas. Existe una tercera teoría: las estrellas de la rama asintótica de gigantes (AGB) podrían haber sido la fuente de hierro-60. Estos astros no solo son capaces de sintetizar elementos pesados, sino también de dispersarlos en el espacio junto con el aluminio-26. Sin embargo, la probabilidad de que hayamos tenido un encuentro cercano reciente con una de estas estrellas es extremadamente baja.

El propio hierro-60, debido a su lenta descomposición, es seguro en las cantidades en que ha sido hallado. Sin embargo, los periodos de alta concentración del isótopo coinciden con épocas de enfriamiento planetario. Los científicos han propuesto una hipótesis intrigante: aunque el hierro-60 no influye directamente en el clima, los rayos cósmicos de esas mismas explosiones estelares podrían haber estimulado la formación de nubes, lo que desencadenó cambios climáticos globales.