La posibilidad del origen inteligente del IM1 está en su composición

Ahora que hemos medido la composición del primer meteoro interestelar reconocido, IM1, ¿podemos recrear su composición material en el laboratorio?

El estrés tolerado por IM1 antes de desintegrarse implica que fue más duro que los meteoritos de hierro en el sistema solar. Esto plantea preguntas importantes: ¿Cuál fue la temperatura de fusión, la conductividad térmica, la resistencia del material o la conductividad eléctrica del IM1?

Si IM1 era de origen tecnológico, la mayor abundancia de elementos pesados ​​en las esférulas tipo "BeLaU" podría haber sido el resultado del de materiales prometedores para semiconductores 2D en la fabricación nanotecnológica

Dada la sobreabundancia de berilio (Be), lantano (La) y uranio (U), denominado “BeLaU”, por factores de cientos sobre las rocas del sistema solar, resulta intrigante determinar si IM1 era natural o tecnológico en origen.

Si es natural, IM1 podría ser el producto de un planeta con un océano de magma y un núcleo de hierro, donde los elementos con afinidad con el hierro se hunden hacia el núcleo y otros elementos que quedan en la corteza del planeta reflejan el patrón de abundancia "BeLaU" descubierto en nuestro nuevo artículo científico. Después de un trabajo extenso y muchas noches insomnes durante el verano, el artículo se publicó en el servidor de preimpresión de arXiv el 29 de agosto de 2023, exactamente dos meses después de nuestro regreso de la expedición. En un gesto sin precedentes, los administradores de arXiv optaron por resaltar el documento con un vídeo dedicado que incluye un resumen de los hallazgos del artículo, leídos por inteligencia artificial (IA). El director de arXiv, Steinn Sigurdsson, me envió un correo electrónico con la información de que, si IM1 era de origen tecnológico, entonces la mayor abundancia de elementos pesados ​​en las esférulas tipo "BeLaU" podría haber sido el resultado del hecho que los sustratos de sulfuro de óxido de lantano sobre molibdeno o tungsteno son materiales prometedores para semiconductores 2D en la fabricación nanotecnológica. Por supuesto, todo el mundo sabe que el uranio se utiliza en reactores de fisión.

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Afortunadamente, hay más que descubrir en análisis más detallados. Los isótopos radiactivos en las esférulas de tipo "BeLaU" se pueden utilizar como relojes, basándose en su vida media conocida y la abundancia relativa de núcleos hijos y padres. El brillante físico y matemático Stephen Wolfram me envió por correo electrónico una lista de amplia gama de isótopos útiles con una vida media relevante para medir la duración de los viajes interestelares, incluido el plutonio-244 con 81 millones de años, el uranio-235 con 700 millones de años, el potasio-40 con 1.250 millones de años, el uranio-238 con 4.460 millones de años, similar al edad del sistema solar y el torio-232 con 14 mil millones de años, similar a la edad del universo. Desafortunadamente, el producto de la desintegración del uranio, el plomo (Pb), es volátil y se perdió por evaporación en la ardiente bola de fuego IM1 a temperaturas de miles de grados.

El astrónomo búlgaro Dimitar Sasselov señaló que otro método para estimar la duración del viaje interestelar es a partir de la abundancia de berilio, que se acumula con el tiempo como resultado de la espalación por los rayos cósmicos interestelares. Mirando hacia arriba durante una noche estrellada en la cubierta del barco de expedición, M/V Silver Star, se me ocurrió que medir la duración del viaje del IM1 y multiplicarla por su velocidad conocida fuera del sistema solar, podría informarnos de la distancia y dirección de su estrella fuente. Esto brinda una oportunidad única de identificar la dirección postal del remitente de IM1.

Pero, ¿podemos averiguar cuál era el material del paquete de IM1 que llegó a nuestra puerta?

Un libro de recetas de pasteles incluye una lista de ingredientes y sus contribuciones relativas a la mezcla. Tenemos esta lista de constituyentes de IM1, salvo los elementos volátiles que se perdieron por evaporación durante la bola de fuego del meteorito. ¿Podemos añadir los ingredientes que faltan en una medida razonable, mezclar los elementos y comprobar qué “pastel” obtenemos para IM1?

Si bien puede resultar costoso mezclar todos los elementos relevantes en un laboratorio, la IA ofrece otro camino a seguir. Podríamos simular el “pastel” mezclando los ingredientes y midiendo las propiedades de la aleación compuesta en la computadora. Antes de correr al amanecer, le envié un correo electrónico a un profesor del departamento de Ciencia de Materiales e Ingeniería Mecánica de Harvard, quien desarrolló un código de inteligencia artificial para simular las propiedades de las aleaciones. Le pedí que simulara la composición de IM1 y calculara las propiedades del producto.

Una forma más sencilla de reconstruir IM1 es encontrar una gran parte del mismo tirada en el fondo del océano. Es posible que el calor de la bola de fuego haya erosionado solo la superficie de IM1, dejando sus componentes centrales en el fondo del océano. Para encontrarlos, estamos planeando una futura expedición con equipos de imágenes de sonar que podrían diferenciar entre los fragmentos de IM1 y las rocas terrestres. Ahora que hemos mapeado dónde se ubica el exceso de esférulas IM1 en relación con el material de fondo en las regiones de control que estudiamos, podemos pronosticar dónde podrían haber aterrizado piezas grandes en función de su tamaño. La fuerza de fricción ejercida por el aire aumenta con el área, mientras que la fuerza gravitacional aumenta con el volumen, de modo que los objetos más pequeños se desaceleran más rápido debido a su mayor relación área-volumen. Al igual que ocurre con las gotas de lluvia, la velocidad terminal depende del equilibrio de las dos fuerzas y aumenta con el tamaño. Todo esto se puede tener en cuenta para pronosticar la ubicación esperada de piezas IM1 más grandes, dependiendo de sus tamaños.

La tarea es desafiante pero las recompensas son inspiradoras. Parafraseando el discurso de John F. Kennedy en la Universidad Rice sobre el programa espacial en el año de nacimiento, 1962: “Elegimos ir al Océano Pacífico este año y hacer las otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son difíciles, porque ese objetivo servirá para organizar y medir lo mejor de nuestras energías y habilidades, porque ese desafío es uno que estamos dispuestos a aceptar, uno que no estamos dispuestos a posponer y pretendemos ganar”.

El patrón de composición "BeLaU" de las esférulas de IM1 nunca se había recogido antes en la literatura científica y no se encontró en nuestras regiones de control, donde las esférulas recuperadas tenían una composición coincidente con el sistema solar. La mayor parte de mi carrera se centró en la física teórica, prediciendo cómo debería verse el universo. Este verano elegí liderar un proyecto experimental. Esta expedición interestelar me convenció de las palabras de Yogi Berra: “En teoría no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica lo hay”.

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